《自然》發(fā)表的兩篇論文The isotopic nature of the Earth’s accreting material through time 和 Ruthenium isotopic evidence for an inner Solar System origin of the late veneer 提供了有關(guān)地球形成過程中加入地球的隕石物質(zhì)組成的見解。地球是由不同來源的天體吸積而成的,這些天體的大小從類似月球到接近火星不等。但確定這些來自隕石的地球組成物質(zhì)的同位素成分一直以來都并非易事。
地球形成的過程。
Richard Carlson
在第一篇論文中,美國芝加哥大學(xué)的Nicolas Dauphas表明,通過金屬親和力彼此不同的元素在地幔中的特征,地球組成物質(zhì)在不同時(shí)期的同位素性質(zhì)可以被破解出來。親石元素(比如氧和鈣)通常會留在石質(zhì)地殼中,而親鐵元素往往會下沉到地核中。分析顯示,地球吸積的隕石在不同時(shí)期差異不大,且始終包含大量同位素組成與頑輝石隕石類似的物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)還有助于解釋地球與忒伊亞(撞擊月球、導(dǎo)致月球形成的假想大天體)相似的同位素組成。
幾種元素的地幔吸積模型。
Nicholas Dauphas
球粒隕石、鐵隕石和地球鉻鐵礦中的?100Ru數(shù)據(jù)。
Mario Fischer-G?dde & Thorsten Kleine
在第二篇論文中,德國明斯特大學(xué)的Mario Fischer-G?dde 和Thorsten Kleine報(bào)告,地球似乎是在增大過程中獲得包括水在內(nèi)的揮發(fā)物質(zhì)的,而不是在地球形成史晚期、在吸積球粒隕石或彗星的過程中獲得的。
此前,目前分布于地球地幔中的金、鐵和釕等親鐵元素被認(rèn)為來源于形成月球的大撞擊后吸積的“后增薄層”。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),所有球粒隕石的釕同位素組成都與地球地幔不同,且形成時(shí)距離太陽的距離越遠(yuǎn),與地幔的組成差異就越大。這表明后增薄層實(shí)際上并不是地球揮發(fā)物和水的主要來源,而與頑輝石隕石有著相似的組成。?
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