地球如何诞生？最接近地幔的深海海底或能给出答案

导读：据国外媒体报道，海底岩石中的氖同位素或许是理解地球在45亿年前如何形成的关键。

北京时间12月12日消息，据国外媒体报道，海底岩石中的氖同位素或许是理解地球在45亿年前如何形成的关键。科学家认为，根据太阳星云中早期地球形成的速度快慢，行星表面不同的气体浓度也会有所不同。深海是我们能够到达的最接近地幔的地方。

太阳系的原行星盘（想象图）

在一项新研究中，科学家分析了深海海底玄武岩内部的氖气，指出早期地球诞生于太阳周围的尘埃和气体云，并将水和气体困在这些岩石中。

关于地球在原行星盘中如何形成有三个主要观点，并且提出了不同的时间线和过程。第一种观点认为形成过程发生得很快，从太阳星云中捕获气体的时间持续了约200到500万年；另一种观点认为，地球形成于受到太阳照射的尘埃颗粒，先凝聚成迷你的“微行星”（planetismals），然后再结合形成原始的地球。

第三种观点则指出，地球的形成是一个缓慢的过程，依赖富含水的碳质球粒状陨石来输送气体。加州大学戴维斯分校的博士后研究者柯蒂斯·威廉姆斯（Curtis Williams）说：“我们正在努力了解地幔中哪里含有氖，以及是如何获得这种元素的，这可以告诉我们地球形成的速度有多快，以及是在什么样的条件下形成的。”

根据研究人员的说法，在研究起源问题时，氖可以代替水、二氧化碳和氮。与其他生命必须的化学元素不同，氖是惰性的，意味着它不会随化学和生物过程发生变化，“因此，氖保留着它来自哪里的记忆，即使经过了45亿年的时间，”加州大学戴维斯分校的Sujoy Mukhopadhyay教授说道。在研究中，研究团队测量了地球形成时被困在地幔中的氖同位素含量。

氖具有3种稳定的同位素，其中只有氖-21会随时间推移而发生含量变化，因为它是由铀的放射性衰变形成的。研究人员使用质谱仪分析了海底枕状玄武岩内部气泡中发现的氖气，以确定太阳星云模型中的元素比例。

研究人员称，这些玄武岩中发现的氖气比例与“太阳辐射颗粒”假说或“晚期吸积”模型并不相符。柯蒂斯·威廉姆斯说：“这清楚地表明，深层地幔中存在着来自太阳星云的氖。”研究团队还表示，这些发现可以为寻找潜在的宜居行星提供指南，因为这是生命必需的其他挥发性化合物存在的标志。“原行星盘有几种失去尘埃的方式，其中之一便是行星的形成，”威廉姆斯说道。

“我们可以观察到其他恒星系中行星在原行星盘内部的形成过程，在地球内部也保存着太阳系自身的类似记录，”Mukhopadhyay说，“这可能是其他星系中行星形成的常见方式。”

地球的贵金属从何而来？

地球近表面的贵金属含量特别高，这很令人惊讶，因为通常这些元素都存在于地核附近。到目前为止，“后增薄层”（late veneer）假说对此做出了很好的解释。该假说提出，这些贵金属来自撞击地球的外来物体，并在撞击过程中将贵金属沉积在地表附近。

在一项新研究中，东京工业大学科学家在计算机模拟中考虑了地球、月球和火星上的金属含量，模拟结果显示，一场大规模的碰撞可能将所有的贵金属一次性地带到地球，研究人员认为，这一事件发生在地壳形成之前，即大约44.5亿年前。这些结果表明，地球的历史可能没有之前想象的那么剧烈。