研究表明早期的地球是由干燥的岩石建筑块形成的

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研究表明早期的地球是由干燥的岩石建筑块形成的。信用:Pixabay/CC0公共领域

（）据加州理工学院：数十亿年前，在围绕我们年轻的太阳运行的巨大尘埃、气体和岩石物质盘中，越来越大的天体结合在一起，最终形成了我们今天看到的行星、卫星和小行星。

科学家们仍在试图了解包括我们地球在内的行星的形成过程。研究人员研究地球如何形成的一种方法是检查从地球内部深处流出的岩浆。这些样本的化学特征包含了一起形成地球的材料的时间和性质的记录——类似于化石如何给我们提供关于地球生物过去的线索。

现在，加州理工学院的一项研究表明，早期的地球是由热和干燥的物质增生而成的，这表明我们星球上的水——生命进化的关键成分——肯定是在地球形成的历史后期到来的。

这项研究涉及一个国际研究小组，是在地球化学和遗产医学研究所研究员助理教授Francois Tissot的实验室进行的；和中国科学院大学的张。一篇题为“I/Pu揭示地球主要由挥发性差的分化星子吸积而成”的论文出现在《科学进展》杂志上。加州理工学院研究生刘是这篇论文的第一作者。

虽然人类没有办法进入我们星球的内部，但地球深处的岩石可以以熔岩的形式自然地到达地表。这些熔岩的母岩浆可以来自地球内部的不同深度，例如上地幔，从地表下约15公里开始，延伸约680公里；或者是下地幔，它从680公里的深度一直延伸到我们脚下大约2900公里的地核-地幔边界。

就像对蛋糕的不同层取样一样——糖霜、馅料、海绵——科学家可以研究来自不同深度的岩浆，以了解地球各层的不同“味道”:在其中发现的化学物质及其相互之间的比例。

因为地球的形成不是瞬间的，而是随着时间的推移物质不断增生，来自下地幔和上地幔的样本给出了不同的线索，说明在地球增生过程中随着时间的推移发生了什么。

在这项新的研究中，研究小组发现早期地球主要由干燥的岩石物质组成:来自地球深处的化学信号显示缺乏所谓的挥发物，即像水和碘这样容易蒸发的物质。相比之下，上地幔样品揭示了更高比例的挥发物，是下地幔样品的三倍。

基于这些化学比例，刘创建了一个模型，表明地球是由炎热、干燥、多岩石的物质形成的，而生命必需的挥发物(包括水)的主要添加仅发生在地球形成的最后15%(或更少)期间。

这项研究是对行星形成理论的重要贡献，这个领域在最近几十年经历了几次范式转变，仍然以激烈的科学辩论为特征。在这种背景下，这项新研究对其他类地行星——水星和金星——的构成元素的性质做出了重要预测，这些行星预计将由类似的干燥物质形成。

“对外行星的太空探索非常重要，因为水世界可能是寻找外星生命的最佳地点，”天梭说。“但是不应该忘记内太阳系。近40年来，没有任何一项任务触及金星表面，也没有任何一项任务触及水星表面。我们需要能够研究那些世界，以更好地了解像地球这样的类地行星是如何形成的。”

除了刘和天梭，合著者还有中国科学院大学的张；Guillaume Avice，巴黎市立大学，巴黎全球体质研究所；中国科学院叶；和加州大学戴维斯分校的青-朱茵。