科技日?qǐng)?bào)北京2月2日電 (記者張夢(mèng)然)英國(guó)《自然》雜志近日發(fā)表的兩篇行星科學(xué)論文，破解了地球家園的組成之謎，為闡釋地球形成過(guò)程中加入地球的隕石物質(zhì)組成問(wèn)題提供了全新見(jiàn)解。

吸積是致密天體由引力俘獲周?chē)镔|(zhì)的過(guò)程，廣泛存在于恒星及行星形成過(guò)程中。地球即是由不同來(lái)源的天體吸積而成，這些天體的大小從類(lèi)似月球，到接近火星不等。但確定這些來(lái)自隕石的地球組成物質(zhì)的同位素成分，一直以來(lái)都并非易事。

在一項(xiàng)美國(guó)行星科學(xué)家開(kāi)展的研究中，芝加哥大學(xué)尼古拉斯·道弗斯表明，通過(guò)金屬親和力及不同元素在地幔中的特征，可以破解出地球組成物質(zhì)在不同時(shí)期的同位素性質(zhì)。親石元素(比如氧和鈣)通常會(huì)留在石質(zhì)地殼中，而親鐵元素往往會(huì)下沉到地核中。

這項(xiàng)分析顯示，地球吸積的隕石在不同時(shí)期差異不大，且始終包含大量同位素組成與頑火輝石隕石類(lèi)似的物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)還有助于解釋地球與“忒伊亞”——一顆撞擊月球、導(dǎo)致月球形成的假想大天體相似的同位素組成。

在另一篇論文中，德國(guó)明斯特大學(xué)研究人員馬里奧·費(fèi)舍-古德與索斯滕·克雷恩報(bào)告稱(chēng)，地球似乎是在增大過(guò)程中獲得包括水在內(nèi)的揮發(fā)物質(zhì)的，而不是在地球形成晚期、在吸積球粒隕石或彗星的過(guò)程中獲得的。此前認(rèn)為，現(xiàn)階段分布于地幔中的金、鐵和釕等親鐵元素，應(yīng)該是來(lái)源于形成月球的大撞擊后吸積的“后增薄層”。不過(guò)這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，所有球粒隕石的釕同位素組成都與地幔不同，且形成時(shí)與太陽(yáng)的距離越遠(yuǎn)，其與地幔的組成差異越大。

該研究同時(shí)表明，“后增薄層”實(shí)際上并不是地球揮發(fā)物和水的主要來(lái)源，其與復(fù)雜的鐵鎂硅酸鹽固溶體系列中的一員——頑火輝石隕石有著相似的組成。

[責(zé)任編輯：楊凡、蘇琛]

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