型塑岩漿海洋的助力

約46億年前，太陽系剛形成，行星盤上的物質相互碰撞、累積，形成原始的八大行星，包含地球，以及各種小天體。當時的地球處於活躍狀態，炎熱、內部物質不斷翻攪、自轉速率也快得驚人，且不時要被行星盤區域其他天體撞擊，這樣高溫且不穩定的條件下，使地球呈熔融態。

地球呈熔融態

為何古地球會炎熱？

主因有三：地球的重力將物質往內壓縮生熱，內部放射性元素衰變，以及其他天體、甚至古行星的撞擊。

古地球被撞擊後，碎片形成月球，表面被岩漿海洋覆蓋

在地球形成後不久，一個較大型天體撞擊地球時，不但激起了古地球上的大量碎片，形成古月球，也提供大量的熱，使地球表面被數千公里深的岩漿海洋覆蓋；之後太陽系的行星盤逐步穩定，撞擊事件減少，地球內部放射性元素也幾乎衰變完，使地球慢慢冷卻，形成了岩石圈與大氣圈。

地球冷卻，先形成岩石圈、大氣圈；冷卻後期，水氣凝結形成水圈

德國明斯特大學的新研究顯示，在地球冷卻時，自轉速率會影響礦物質堆積、沉澱在岩漿海洋的位置，這可能會影響到地殼的形成，甚至幫助我們了解地函的組成物質。因此，如果我們想知道現今地殼與地函的排列方式，古地球的岩漿海洋樣貌，就十分重要了。明斯特大學的研究團隊嘗試以電腦模擬：隨著地球自轉速率的改變，地殼常見的礦物質──矽酸鹽，會傾向於在岩漿海洋的不同處沉澱。模擬結果顯示，在地球冷卻初期，自轉速率影響矽酸鹽沉澱的位置，而影響的時間尺度為0.01~10億年。

地球自轉速率緩慢的情況，一天只有約8~12小時，矽酸鹽結晶懸浮並會均勻分布在岩漿海洋各處；當自轉速率漸增，結晶會迅速沉澱至南北極，再移動至赤道附近的中層岩漿海洋，而在中緯度地區，結晶則仍懸浮並均勻分布；如果自轉速率很大，一天大約只剩3~5小時，在任何緯度下，矽酸鹽結晶都會沉澱在岩漿海洋底部，但兩極地區的熱對流，使結晶不斷冒出、又因自轉速率而再次下沉。可惜的是，科學家無法確切得知古地球自轉速率，只能以現有資料推算出，岩漿海洋存在的時候，一天大約是2~5小時。

而且，目前的電腦模擬僅限於矽酸鹽的分布位置，未來將會在模式中加入其他礦物質。除此之外，當時地球也受到各種天體的撞擊，撞擊後的天體殘骸可能也蘊含著礦物質，被岩漿海洋吸收，也會影響礦物質的分布情形，未來也會納入考量。直到如今，我們對地函的瞭解仍很片面。尤其是困擾地球物理學家很久，地函中的「the blobs」，目前探測到的有兩個blobs，一個位於太平洋底部、另一個位於非洲大陸底部，當地震波經過這兩處，波速都會大幅降低。科學家一直認為，這兩處的組成物質不同於地函大部分地區，但沒人能確定說明the blobs的形成原因。