科学家们可能终于弄清楚了为什么地球的贵金属看起来靠近地表，尽管它们是如此密集，它们应该沉入核心。事实证明，在巨大的太空岩石（有些可能和月球一样大）撞向地球之后，他们被困在粘稠的半融化的岩石中。
地表附近丰富的贵金属长期以来一直困扰着研究人员。您的铂金订婚戒指、祖母的古董金盒坠子、使汽车催化转换器工作的钯金：它们都不应该存在。
从化学角度讲，所有这些金属在地球上的丰度都太大，导致研究人员相信它们可能在地球形成后不久与巨型太空岩石撞击时降落在这里。即便如此，它们应该在迫降后沉入地球核心。
现在，在一项新的研究中，研究人员对这个难题有一个解决方案：尽管它们的密度很高，但这些金属可以渗透到地幔中并被困在凝固的岩石中，使它们足够接近，最终可以回到地球表面。它们甚至可能是在地幔深处发现的称为低速剪切带的神秘斑点的原因。
“由于这些影响，我们可以产生比周围材料密度略高的大规模区域，”该研究的共同作者，科罗拉多州博尔德西南研究所的研究员SimoneMarchi告诉LiveScience。
金、铂、钯、其他铂族金属和过渡金属铼都是科学家所说的“高度嗜铁元素”。这意味着它们很容易与铁结合。如果像科学家认为的那样，这些金属是在年轻太阳系的混乱中通过小行星和小行星带到地球的，它们应该穿过地壳进入地幔，然后像鹅卵石撞击池塘一样沉没，直到它们到达富含铁的核心。
地球地幔混合模拟的快照，从撞击后（顶部）到现在（底部）。（图片来源：耶鲁/科雷纳加）
那没有发生。为了找出原因，Marchi和他的合著者，耶鲁大学的地球物理学家JunKorenaga创建了这些古代撞击对早期地球的模拟。他们首先发现，让这些金属远离核心比他们预期的还要困难。
“过去，人们一直在掩盖这个想法，[认为]必须有办法，”马尔基说。“人们并没有真正意识到问题如此严重。
然而，他们的模拟也揭示了这个问题的解决方案。当一块巨大的太空岩石-可能接近月球大小-撞击早期地球时，碰撞将摧毁撞击器并形成渗透到地幔深处的融化岩浆海洋。
然而，在这片岩浆海洋下，将是一个半融化、半固体岩石的边界区域。来自撞击器的金属会逐渐渗透到这个半熔融区域，将它们散布到周围。这个注入金属的地幔区域不会直接向核心下沉，而是比周围环境密度略大。当它慢慢沉入高压区域时，它会凝固，在小金属碎片到达核心之前捕获它们。Marchi和Korenaga于10月9日在《美国国家科学院院刊》上报告了他们的发现。.
从那里开始，地幔中数十亿年的搅动和对流将被困的金属带到地壳，在人类采矿作业的范围内。瞧—珠宝和电子产品所需的材料现在位置便利。
这些富含金属的地幔斑点今天可能仍然在科学家从地震波中重建的地幔图像中可见。大型低速剪切省（LLSVPs）是地震产生的横波移动异常缓慢的地幔区域。Marchi说，很明显这些地区的地幔岩存在一些差异，但科学家们不确定是什么。
一种可能性是，差异在于密度，LLSVP是将黄金，铂和其他金属带到地球的古代撞击的残余物。
Marchi说，下一步可能是模拟对年轻火星或金星的类似撞击。“这些行星与地球非常不同，”他说。“因此，看看这个过程将如何适用于这些其他类地行星可能是有趣和重要的。