人們常說，一沙一世界，這句話似乎很好地描述了地質學家的工作。
地質學家透過
觀
察那些
微小
礦粒
的構成，
推斷它們
經歷過
的
化學過
程
，
從而
思
考地球這顆
星球
本
身的構造。
現在，地質學家已經將這種微小帶到了新的高度。在一項新研究中，研究人員將這些微小的顆粒與地球在銀河系環境中的位置聯絡了起來。
望向宇宙
與地質學家有所不同的是，天體物理學家會在更大的尺度上，試圖
來
理解宇宙以及我們在其中的位置。他們
根據
觀
測資料
和
物理學定律來建立
模型，描述宇宙中天體的執行軌道。
儘管看起來，地球表面似乎完全是由地球的一些自身過程塑造的，但實際上，地球也會受到宇宙環境的影響。這包括地球軌道的週期性變化，太陽輸出的變化，伽馬射線暴的發生，以及隕石的撞擊。
這一點，我們只需
看看月球和它
遍佈瘡痍
的
表面就能
想到。而質量是月球80多倍的
地球，顯然也曾經歷過不少這樣的撞擊。
已經有研究指出，隕石撞擊對地球大陸地殼的形成過程中起到了至關重要的作用。是這些巨大的撞擊，幫助
產生了具有強大浮力的花崗岩，導致了
漂浮大陸的最初形成。
現在，在一項發表於《地質學》雜誌的新研究中，一個國際研究團隊
確定了早期大陸地殼形成的節奏，並發現這種節奏揭示了一個非常重要的驅動機制
。
地球地殼形成的節奏
地球上許多岩石都是由熔融或半熔融的岩漿形成的。這些岩漿要麼直接來自地幔
（在地殼下主要是固體但緩慢流動的一層）
，要麼來自被重新加熱的更古老的地殼。當液態岩漿冷卻時，它最終會結成堅硬的岩石。
透過岩漿結晶的這種冷卻過程，隨之生長的礦粒能捕獲鈾等放射性元素。這些元素會隨著時間的推移而衰變，它們可以表現得像鐘錶一樣，記錄著礦粒的年齡。不僅如此，這些礦粒晶體還可以捕獲其他一些可用於追蹤其原本岩漿成分的元素，就像可以用姓氏來追蹤一個人的家族一樣。
有了年齡和成分這兩條資訊，研究人員就可以建立一條地殼形成的時間線。接著，透過使用數學裡的傅立葉變換，他們可以解碼這條時間線的主要頻率。
利用這些方法，研究人員得到的結果表明，
在早期地球上，地殼形成有著一個大約2億年的節奏
。
我們在宇宙中的位置
正
是從這一
節奏，
研究人員發現了端倪
。
無論是我們的太陽系，還是銀河系的四個旋臂，都在圍繞銀河系中心的超大質量黑洞旋轉，只不過它們的速度略有不同。
旋臂以每秒210千米的速度執行，而太陽以每秒240千米的速度執行，這意味著
太陽系會穿梭於星系的旋臂之間
。我們可以將旋臂想象成“稠密”的會減緩恆星的透過速度的區域，就像堵塞的交通一樣，只有在道路的更遠端或通過了旋臂，交通才會暢通。
模型得出的結果是，
太陽系每一次進入銀河系的旋臂的間隔，大約為2億年的時間
。如此看來，
地球地殼形成的時間和繞星系旋臂旋轉的時間之間，似乎存在某種聯絡。一個自然的問題便是，這種聯絡從何而來？
從“雲”端襲來
在太陽系的遠端，有一片被稱為
奧爾特雲
的冰冷岩石碎片雲圍繞著太陽執行。
當太陽系週期性地移動到一個旋臂時，它和奧爾特雲之間的相互作用
被認為會移動
雲中的物質，使其更靠近內太陽系。其中一些物質甚至可能與地球相撞。
地球會相對頻繁地受到小行星帶岩石的撞擊，它們的平均速度為每秒15千米；但奧爾特雲噴射出的彗星在抵達時的速度要快得多，平均每秒52千米。
研究人員認為，
透過儲存在微小礦粒中的地殼形成記錄，可以追蹤
這些週期性的高能撞擊
。
彗星撞擊到地球會導致地幔的減壓熔融，而這些富含如矽、鋁、鈉、鉀等輕元素的熔融岩石，就會在密度較大的地幔上漂浮。
雖然產生大陸地殼的方式可能有很多，但這些發生在地球早期的巨大撞擊事件能有效地形成有著強浮力的地殼“種子”。由
後來的地質作用所產生的岩漿會附著在這些早期的種子上。
是厄運，還是陸地生命的希望？
大陸地殼在地球的大多數自然迴圈中都至關重要——它與水和氧相互作用，形成新的風化產物，承載了眾多的金屬和生物碳。
巨大的隕石撞擊是可以毀滅生命的災難性事件，但
也
可能是我
們所居住的這片
大陸
地殼得以
發展
的關鍵
。
近
年
來，有研究甚至推測，這些穿梭在
太陽系
的
星際
小
行
星，
有可能
在宇宙
中
輸送
著
生命。
然而，無論我們是如何來到這裡的，我們都會感嘆於，在每一個晴朗的夜晚當我們仰望星空時所看到的星星與它們所描繪的結構，和我們低頭感受到的腳下的礦粒、岩石和大陸地殼，都透過一種非常宏大的節奏聯絡在一起的。
#創作團隊：
原文作者：
Chris Kirkland（科廷大學地質學教授）
Phil Sutton（林肯大學天體物理學高階講師）
編譯：不二北斗
排版：雯雯
#參考來源：
https：//theconversation。com/scientists-have-traced-earths-path-through-the-galaxy-via-tiny-crystals-found-in-the-crust-188158
#圖片來源：
封面圖&
首圖：
Gam-Ol / Pixabay