倫敦帝國學院的研究人員通過對隕石的分析，發現了地球揮發性化學物質的可能的遙遠來源，其中一些構成了生命的組成部分。研究人員發現，地球上大約50%的揮發性元素鋅的供應來自於外太陽系的小行星，即包括木星、土星和天王星等行星的小行星帶之外。這種物質被認為還提供了其他重要的揮發性物質，如水。

地球上的許多揮發性物質來自木星之外。資料來源：倫敦帝國學院/美國航空航天局

揮發性物質是在相對較低的溫度下容易從固體或液體轉變為氣態的元素或化合物。它們包括生物體內最常出現的六種元素，以及水。因此，這種物質的加入對地球上生命的出現將是非常重要的。

在此之前，研究人員認為，地球的大部分揮發性物質來自於離地球較近的小行星。這些發現揭示了關於地球如何孕育出維持生命所需的特殊條件的重要線索。

高級作者、倫敦帝國學院地球科學和工程系的馬克-雷坎普爾教授說：”我們的數據顯示，地球上大約一半的鋅庫存是由來自外太陽系的物質提供的，其來源超過了木星的軌道。根據目前太陽系早期發展的模型，這完全出乎意料。”

以前的研究表明，地球幾乎完全由內太陽系物質形成，研究人員推斷這是地球揮發性化學物質的主要來源。相比之下，新的研究結果表明，外太陽係發揮的作用比以前想像的要大。

Rehkämper教授補充說：”外太陽系物質的這種貢獻在建立地球的揮發性化學物質清單中發揮了重要作用。看起來，如果沒有太陽系外部物質的貢獻，地球上的揮發性物質的數量將比我們今天所知的要少得多–使它變得更加干燥，並可能無法滋養和維持生命。”

這些發現最近發表在《科學》上。

為了進行這項研究，研究人員檢查了18塊不同來源的隕石–11塊來自內太陽系，被稱為非碳質隕石，7塊來自外太陽系，被稱為碳質隕石。

我們現在更接近於了解地球上獨特的豐富的維持生命的水。

對於每塊隕石，他們測量了鋅的五種不同形式–或同位素的相對豐度。然後，他們將每個同位素指紋與地球樣本進行了比較，以估計這些材料中的每一種對地球上的鋅庫存有多少貢獻。結果表明，雖然地球只有大約10%的質量來自碳質體，但這種材料提供了地球上大約一半的鋅。

研究人員說，具有高濃度鋅和其他揮發性成分的材料也可能在水中相對豐富，為地球水的起源提供線索。

論文的第一作者、地球科學與工程系的博士生Rayssa Martins說：”我們早就知道一些碳質材料被添加到了地球上，但是我們的發現表明，這種材料在建立我們的揮發性元素預算方面發揮了關鍵作用，其中一些元素對於生命的繁衍至關重要”。

接下來，研究人員將分析來自火星和月球的岩石，火星在41億至30億年前曾藏有水，後來乾涸了。Rehkämper教授說：”廣泛存在的理論是，月球是在大約45億年前一顆巨大的小行星砸向胚胎期的地球時形成的。分析月球岩石中的鋅同位素將幫助我們檢驗這一假設，並確定碰撞的小行星是否在向地球輸送包括水在內的揮發性物質方面發揮了重要作用。”