羅格斯-新不倫瑞克科學家領導的一個研究小組發現，水在地球形成過程中到達地球的時間比以前認為的要晚。 這項發現對於了解生命最初出現在地球上的時間具有重要意義。這項發表在Geochimica et Cosmochimica Acta上的研究提供了證據，證明水是在地球演化的最後階段從塵埃和氣體中輸送出來的–地質學家將這一過程稱為晚期增生。

科學家試圖了解生命所需的組成物質是何時出現的，從而了解生命是如何以及何時開始的。 根據目前的科學認識，至少有三種必要成分對啟動生命至關重要。 它們是水、能量和一種被稱為CHNOPS的有機化學物質湯–碳、氫、氮、氧、磷和硫的科學縮寫。

羅格斯大學藝術與科學學院地球與行星科學系副教授、本研究的第一作者凱瑟琳-伯明翰（Katherine Bermingham）說：”水何時被輸送到地球是行星科學中的一大未解之謎。”如果我們知道答案，就能更好地確定生命是何時以及如何發展的。 “

伯明罕是宇宙地球化學家，研究太陽係物質的化學成分，特別是透過分析地球岩石和隕石等地外物質，並專注於太陽系及其岩質行星的起源和演化。

伯明罕及其同事利用熱電離質譜法和團隊開發的新分析方法，研究了鉬元素的同位素。 同位素是一種質子數相同而中子數不同的元素形式。 這使其具有相同的化學性質，但原子質量不同。

“地球岩石的鉬同位素組成為我們提供了一個特殊的窗口，讓我們可以了解地球最終地核形成前後發生的事件，當時地球正在組裝最後10%到20%的物質。這一時期被認為與月球的形成相吻合。”

一塊鐵隕石Campo del Cielo，研究中測量的樣本之一。 資料來源：Katherine Bermingham/Rutgers

他們從史密森學會國家自然歷史博物館獲得的隕石樣本中提取了鉬。 科學界將隕石分為兩大類–第一類是”CC”，其組成元素顯示隕石形成於太陽系的外層，可能比較潮濕。 第二類是”NC”，其特徵顯示隕石形成於太陽系內部，可能比較乾燥。 這項研究的重點是屬於NC 組的樣本。

他們將這些隕石的鉬同位素組成與野外地質學家從格陵蘭島、南非、加拿大、美國和日本收集的地球岩石進行了比較。 這些岩石中的鉬通常被認為是在月球形成時加入地球的，也就是最終地核形成時。 這正是研究團隊想要尋找水的起源的時候。

“我們收集了不同的樣本並測量了它們的同位素組成，我們將隕石的特徵與岩石的特徵進行比較，看看是相似還是不同，」伯明罕說。 “由此，我們得出了推論。”

分析表明，他們研究的地球岩石更類似於來自內太陽系的隕石（NC），而不是來自外太陽系的隕石（CC）。

伯明罕說：”我們必須弄清楚地球的構成元素–塵埃和氣體–來自太陽系的哪個地方，以及發生在什麼時候。這是了解生命開始的時間所需的資訊。”

由於他們研究的地球岩石的化學成分與推測的內太陽系隕石的化學成分相吻合，科學家們得出結論認為，地球從月球形成事件中獲得的水並不像以前認為的那麼多。 這項發現意義重大，因為關於水輸送的一個流行理論是，月球形成時地球上的大量水被加入了月球。

然而，這項研究表明，大量的水很可能不是在這段成長時期到來的。 相反，這些數據支持這樣的解釋，即在月球形成之後，水才以較小的部分被輸送到地球，這在地球形成過程中要晚得多。

伯明罕說：”我們的研究結果表明，月球形成過程並不是水的主要供應者，這與之前的看法不同。然而，這些發現允許在最終內核形成之後，即所謂的後期增殖期間，有少量的水被添加進來。”

編譯自/ ScitechDaily