據(jù)國外媒體報道,海底巖石中的氖同位素或許是理解地球在45億年前如何形成的關(guān)鍵??茖W家認為,根據(jù)太陽星云中早期地球形成的速度快慢,行星表面不同的氣體濃度也會有所不同。而深海是我們能夠到達的最接近地幔的地方。
在一項新研究中,科學家分析了深海海底玄武巖內(nèi)部的氖氣,認為早期地球誕生于太陽周圍的塵埃和氣體云,并將水和氣體困在這些巖石中。
關(guān)于地球在原行星盤中如何形成有三個主要觀點,并且提出了不同的時間線和過程。
第一種觀點認為形成過程發(fā)生得很快,從太陽星云中捕獲氣體的時間持續(xù)了約200到500萬年;另一種觀點認為,地球形成于受到太陽照射的塵埃顆粒,先凝聚成迷你的“微行星”(planetismals),然后再結(jié)合形成原始的地球。第三種觀點則指出,地球的形成是一個緩慢的過程,依賴富含水的碳質(zhì)球粒狀隕石來輸送氣體。
加州大學戴維斯分校的博士后研究者柯蒂斯·威廉姆斯說:“我們正在努力了解地幔中哪里含有氖,以及是如何獲得這種元素的,這可以告訴我們地球形成的速度有多快,以及是在什么樣的條件下形成的。”
根據(jù)研究人員的說法,在研究起源問題時,
氖氣可以代替水、二氧化碳和氮。與其他生命必須的化學元素不同,氖是惰性的,意味著它不會隨化學和生物過程發(fā)生變化,“因此,氖保留著它來自哪里的記憶,即使經(jīng)過了45億年的時間,”加州大學戴維斯分校的Sujoy Mukhopadhyay教授說道。在研究中,研究團隊測量了地球形成時被困在地幔中的氖同位素含量。
氖具有3種穩(wěn)定的同位素,其中只有氖-21會隨時間推移而發(fā)生含量變化,因為它是由鈾的放射性衰變形成的。研究人員使用質(zhì)譜儀分析了海底枕狀玄武巖內(nèi)部氣泡中發(fā)現(xiàn)的
氖氣,以確定太陽星云模型中的元素比例。
研究人員稱,這些玄武巖中發(fā)現(xiàn)的氖氣比例與“太陽輻射顆粒”假說或“晚期吸積”模型并不相符??碌偎?middot;威廉姆斯說:“這清楚地表明,深層地幔中存在著來自太陽星云的氖。”研究團隊還表示,這些發(fā)現(xiàn)可以為尋找潛在的宜居行星提供指南,因為這是生命必需的其他揮發(fā)性化合物存在的標志。