一個充滿熔巖的“原始地球”（藝術圖）。圖片來源：美國麻省理工學院官網(wǎng)
科技日報北京10月16日電（記者張佳欣）據(jù)最新一期《自然·地球科學》雜志報道，包括美國麻省理工學院、中國成都理工大學在內的國際科研團隊，在地球古老巖石中發(fā)現(xiàn)了罕見的“原始地球”殘留物。這些物質形成于45億年前“巨撞事件”重塑地球化學組成之前，或是人類發(fā)現(xiàn)的首個幸存的“原始地球”物質證據(jù)，為科學家拼出早期地球及太陽系形成的“最初拼圖”提供了新線索。
數(shù)十億年前，年輕的太陽系是由旋轉的氣體和塵埃盤組成。這些物質逐漸凝聚形成最早隕石，再由隕石相互聚合，誕生出“原始地球”和其他行星。早期地球可能是一顆熾熱的巖石行星，表面翻滾巖漿。將近一億年后，一顆火星大小的天體撞上幼年地球，發(fā)生足以重塑內部結構的“巨撞事件”，地球化學組成被徹底“重置”。長期以來，人們認為“原始地球”的最初物質在這次碰撞后已全部消失。
然而，新研究顯示，部分“原始地球”的化學特征在深部巖石中得以保存。團隊在古老地殼巖石中發(fā)現(xiàn)了一種異常的化學“指紋”，即鉀元素同位素存在微妙失衡。這種特征與地球上絕大多數(shù)已知物質不同，也無法用后期地質過程或后續(xù)撞擊解釋。最合理的解釋是，這些樣品保存著“原始地球”的遺跡，并在“巨撞事件”中幸存下來。
早在2023年，團隊曾在全球不同隕石中發(fā)現(xiàn)鉀同位素異常。鉀具有三種天然同位素：鉀-39、鉀-40和鉀-41。地球上主要由鉀-39和鉀-41組成，而鉀-40極為稀少。他們發(fā)現(xiàn)，部分隕石的鉀同位素比例與地球不同，這表明任何呈現(xiàn)類似異常的物質都可能早于地球最終化學成分的形成。
在最新研究中，團隊分析了來自格陵蘭和加拿大的古老巖石樣本，以及夏威夷火山噴發(fā)出的巖漿樣品。分析顯示，樣本中鉀-40含量略低于地球普遍值。這些鉀-40缺乏的樣本表明，它們的組成“與眾不同”，可能比現(xiàn)代地球的其他部分更古老。
團隊利用現(xiàn)有的隕石成分數(shù)據(jù)，模擬了“巨撞事件”及后續(xù)地質演化對這種鉀同位素比例的影響。模擬結果顯示，經(jīng)過這些過程后，成分確實會演變?yōu)楝F(xiàn)代地球常見的鉀-40比例，與他們測得的古老樣本相比略高。這表明，古老樣本中可能有“巨撞事件”后殘留下來的“原始地球”物質。
本文鏈接：國際科研團隊發(fā)現(xiàn)“原始地球”幸存物質http://www.sq15.cn/show-11-27104-0.html
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