美科學家揭示地球起源由圍繞太陽塵埃和氣體快速形成

美科學家揭示地球起源由圍繞太陽塵埃和氣體快速形成

美國科學家進行的一項新研究顯示,地球可能是由圍繞太陽旋轉的塵埃和氣體“快速”形成的。來自大海深處的像玻璃一樣的岩石中的氖同位素,可能是理解45億年前地球形成的關鍵。科學家表示,地球形成速度的快慢,會影響地球表面不同氣體的濃度。

地球形成速度的快慢決定地球表面不同氣體的濃度會有所不同

一項新研究對深海中(人類能觸及的最靠近地幔的地方)的氖元素進行了分析,表明地球是由圍繞太陽的塵埃和氣體雲快速形成的,塵埃和氣體雲中保留有水和氣體。有關地球起源的三種主要觀點,提出了地球形成的不同時間節點和過程。

第一種觀點認為,地球快速從星雲中吸收氣體,形成過程很快,時間約為200萬-500萬年;第二種觀點認為,地球是由太陽噴射出的塵埃粒子形成的,塵埃粒子首先形成迷你的“星子”,然後融合在一起。

第三種觀點是,地球的形成是一個緩慢的過程,依靠富含水的碳質球粒隕石來輸送氣體。

加利福尼亞大學戴維斯分校博士後研究員柯蒂斯·威廉斯(Curtis Williams)說:“我們正在努力了解地幔中氖元素的來源和獲取方式,它能使我們了解地球形成的速度和條件。”

據研究人員稱,在探索水、二氧化碳和氮氣的起源時,可以利用氖作為工具。

不同於維持生命必需的其他化學物質,氖屬於惰性元素,這意味著它不會因化學和生物過程而發生變化。

加州大學戴維斯分校教授蘇喬伊·穆克帕蒂亞(Sujoy Mukhopadhyay)說,“因此,45億年後,氖元素仍然保留有其出處的特徵。”。

在這項研究中,研究人員測量了地球形成時被封在地幔中的氖同位素。在氖的三種同位素中,只有氖-21的含量隨時間推移而變化,因為它是由鈾的放射性衰變形成的。

研究人員使用質譜儀分析了在海底枕狀玄武岩內氣泡中發現的氖氣,確定氖元素在太陽星雲中的比例。據研究人員稱,玄武岩中發現的比例與“噴射粒子”說或“晚期吸積”說不符。威廉斯說,“這清楚地表明,在地幔中存在來自星雲的氖元素”

研究團隊還表示,這些發現可以作為搜尋潛在宜居行星的指南,因為它是維持生命必需的其他不穩定化學物質的標記。

威廉斯說,“塵埃脫離原行星盤有數種方式,其中之一是它們正在形成行星。”

穆克帕蒂亞說,“我們可以觀察到其他恆星系中行星在氣體星盤中的形成過程,地球內部保存了太陽系的類似記錄。”

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