太阳系中的许多行星都有环。甚至一些小行星也有环。那么，为什么地球没有呢?地球没有环，但根据一项新的研究，大约在4.66亿年前，这些环可能有降温的作用，降低了全球气温。
地球在4.66亿年前有环吗?
环状结构在太阳系中并不罕见。土星、木星、天王星、海王星，甚至一些矮行星和小行星都有环。然而，地球却没有。但在过去，情况可能有所不同。澳大利亚莫纳什大学的研究人员在2024年9月16日表示，他们通过研究4.66亿年前奥陶纪中期的小行星撞击坑，发现地球可能曾经拥有自己的环系统。
由莫纳什大学地球、大气与环境学院的安迪·汤姆金斯领导的研究团队于2024年9月12日在《地球与行星科学快报》上发表了他们的研究成果。
地球在很久以前有环吗?
既然较大的行星和较小的天体(如小行星)都可以有环，为什么地球不能呢?我们的星球从来没有环点缀着它的天空。真的吗?
研究人员假设，大约在4.66亿年前，一颗大型小行星靠近地球，距离非常近，进入了罗氏极限。这是一个较小的天体在没有潮汐力克服将卫星固定在一起的内部重力的情况下接近较大的主天体的最小距离。
换句话说，如果较小的物体靠得太近，它就会被撕裂。在这种情况下，地球的引力撕裂了小行星，产生的碎片开始绕地球运行，形成一个或多个环。
小行星撞击的线索
研究人员是如何确定一颗小行星形成了一个环，以及它是何时形成的?他们研究了21个已知的小行星撞击的位置，这些小行星可以追溯到4.66亿年前的奥陶纪。他们注意到了一些不寻常的现象。
所有的陨石坑都位于赤道30度以内。这看起来很奇怪，因为地球上超过70%的大陆地壳——几乎构成了地球所有的陆地表面——都在这个区域之外。为什么陨石坑局限在这个区域?研究小组推测，这些陨石坑是由随着时间的推移，从土星环上逐渐落回地球的碎片形成的。正如汤姆金斯解释的那样:
随机还是非随机?
但这些影响真的是非随机的吗?为了回答这个问题，研究人员计算了当时能够保存陨石坑的大陆表面积。他们研究了克拉通——大陆地壳中保持稳定的大部分——它们的岩石比奥陶世中期更古老。
研究人员排除了埋在沉积物或冰下的地区、侵蚀地区和受构造活动影响的地区。他们在各大洲找到了合适的地区，包括西澳大利亚、非洲、北美克拉通和欧洲的一小部分地区。如果存在陨石坑，这些地区应该保存了下来。
但所有的陨石坑都在靠近赤道的那30%的克拉通里。根据研究人员的说法，这表明陨石坑的分布是非随机的。他们把它比作投掷一枚三面朝天的硬币，让它背面着地21次。
对气候的影响
环系统也可能影响了地球的气候。汤姆金斯说:
这是怎么发生的?这些环可能有降温作用，这也解释了奥陶纪晚期的另一个方面:它很冷。事实上，那是过去5亿年里最冷的时期之一。环系统可能通过部分遮挡阳光在地球上投下阴影。研究人员表示，这可能导致了一个被称为“希尔南天”的全球冷却期。希尔南天是奥陶纪的最后阶段。
汤姆金斯说:
而且，如果环在地球历史上的那个时期存在，那么它们是否也会在其他时期存在呢?我们还不知道，但有可能。
土星的卫星土卫八
这一发现也让人想起了科学家所说的在太阳系其他天体上发生的事情。土星的小卫星土卫八(Iapetus)有一个不同寻常的高山状山脊，几乎环绕着它的赤道。它是如何形成的?科学家们说，有一种理论认为，以前的环可能已经坍塌，并将碎片沉积在月球上，形成了山脊。
这有点让人想起地球上可能发生的事情，除了碎片没有形成山脊，只是陨石坑。
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