麻省理工學院聯合多家科研機構,在早期地球研究領域取得突破性進展。科學家在距今約45億年的古老巖石中,發現了可能源自原始地球的獨特化學特征,相關研究成果已于近期發表于《自然地球科學》期刊。
研究團隊通過分析全球多個地區的古老巖石樣本,發現了鉀同位素的異常分布。在格陵蘭、加拿大及夏威夷采集的樣本中,研究人員檢測到鉀-40同位素含量顯著低于現代地球物質。這種異常現象無法通過已知的地質活動或隕石撞擊事件解釋,暗示其可能保留了原始地球的化學印記。
早期太陽系形成初期,由氣體和塵埃構成的星云盤逐漸凝聚成各類天體。現有理論認為,原始地球在形成后不久便遭遇了火星大小的撞擊體,這次劇烈碰撞徹底重塑了地球的內部結構與化學組成。傳統觀點認為,原始地球的物質應當已被完全混合或抹除,但新發現卻顛覆了這一認知。
科研人員通過計算機模擬重建了地球演化過程。模擬結果顯示,原始地球物質若缺乏鉀-40,在經歷巨大撞擊及后續地質活動后,其同位素比例會逐漸接近現代地球物質。實際觀測數據與模擬結果的高度吻合,為原始地球物質殘留假說提供了有力支持。
值得注意的是,這些古老樣本的同位素特征與已知隕石存在本質區別。此前研究雖在部分隕石中發現鉀同位素異常,但其特征與本次發現的原始地球物質并不完全匹配。這表明構成原始地球的特定物質可能尚未被人類發現,現有隕石收藏庫未能完整反映地球早期的化學組成。
參與研究的地球科學家指出,這項發現為重建早期太陽系演化史提供了全新視角。鉀同位素作為化學指紋,可能幫助科學家區分原始地球物質與后期添加成分。研究團隊計劃進一步擴大樣本采集范圍,探索地球深部可能存在的更多原始物質遺跡。
該發現對理解行星形成機制具有重要啟示。傳統模型認為行星通過持續吸積隕石逐漸成長,但原始地球物質的特殊性暗示,地球可能經歷了更為復雜的形成過程。科學家正在重新評估早期太陽系的物質分布,以及不同天體間的化學交換模式。











