地球的形成理論要改寫了？地幔中的鐵同位素，暗示了另一種可能

大約46億年前，我們的太陽系誕生於一片原始星雲中。在它的正中心，大量的物質集中在一起，坍縮形成了今天的太陽。

一般來說，我們認為，行星的形成也是來自於星際塵埃和氣體。它們首先在靜電力的作用下開始聚合，在這個過程中變得越來越大。當某一塊凝聚物足夠大時，它的引力就開始發揮作用，接管這片星雲，在更大範圍內吸引周圍的物質下落。就像滾雪球一樣，越吸收物質就變得越大，越大就越有足夠的引力吸引更遠處的物質下落。這種下落過程還伴隨著劇烈的撞擊，最終形成了各個行星。

此前我們一直認為，這個過程可能會持續數千萬年的時間。不過，丹麥哥本哈根大學的科學家們最近在對地幔的鐵同位素進行分析的時候發現，我們以前的想法可能錯了。

實際上，雖然同屬於巖石星球，但仔細分析就會發現，地球和火星、月球等天體還是有些區別的。這些星球都含有很多天然的鐵同位素，如鐵-56、鐵-54等。但是和其他同伴相比，地球的鐵-54含量非常少，而月球、火星和其他大部分隕石都比較一致。

科學家們舉了一個例子：我們將太陽系比作一根臘腸，那麼形成太陽系的原始星雲就是各種原材料的混合體，不同元素的原子就相當於是肉餡、調料、腸衣……不同的材料所佔的比例也不同，它們未來也會參與到不同的天體形成的過程中。比如：絕大部分氫和氦都被太陽奪走了，剩下的部分又有絕大部分存在於木星、土星、海王星和天王星的體內。

但是，有這麼一種天體，它們內部的各種元素的比例竟然仍然保持著原始星雲的數據。也就是說，這種天體的元素比例精確地代表著原始星雲的元素比例，這種天體叫做CI碳質球粒隕石。如果你手裡有一塊CI碳質球粒隕石，那麼只要檢測一下，就能知道46億年前形成太陽系的原始星雲是什麼樣的。

有趣的是，在鐵的同位素方面，CI碳質球粒隕石和地球的成分比例竟然是一致的，太陽系再沒有其他天體是這樣的。所以我們有理由認為，CI碳質球粒隕石和地球的形成有著重要的關聯。而這個推測，又與先前的理論相矛盾。

根據目前的行星形成模型來看，在46億年前，太陽系的位置上只有一片原始星雲。在重力的作用下，它開始坍縮，並且像水流入下水道一樣，開始旋轉。在這種旋轉的狀態下，整個星雲變扁，所以今天的太陽系天體大部分軌道都在一個很小的平面範圍內。在中心區域，形成了今天的太陽。

剩餘的物質，也在同樣的過程中形成了行星等其他天體。同時，這個過程中也會伴隨著天體之間的撞擊，變成更大的天體。比如原始地球，可能沒有這麼巨大，但是在和一個火星大小的行星撞擊後才有今天這麼大。只不過，這樣的情況發生概率極低，所以很久才會出現。

如果地球像其他行星一樣按照這個理論慢慢地形成，那麼地幔的鐵同位素豐度將會代表著太陽系各種隕石混合後的數據，而不是僅僅與CI碳質球粒隕石相一致。也就是說，鐵-54的含量應該更高一些。既然地球的鐵-54含量和CI碳質球粒隕石相同，那就意味著其他隕石可能並沒有參與到地球的形成過程。即使它們後來也落在了地表，但最終只構成了地殼，沒有進入地幔。

因此，地球的形成過程很可能並不符合傳統的行星形成模型，而是屬於另一種。

他們推測，地球的核心並不是巖石撞擊形成的，而是來自於另一種更快速的渠道：宇宙塵埃的傾盆而下，它們構成了地核裡的鐵。在接下來的幾十萬年時間裡，隨著太陽系的冷卻，更遠處的CI碳質球粒隕石也在引力的作用下靠近地球，並且落在原始地核上，形成了今天的地幔，也構成了地幔裡絕大部分的鐵。

由於包括CI碳質球粒隕石在內的整個原始星雲所存在的時間不足500萬年，因此，如果地球真的是通過這個過程形成的，那麼它的形成過程也不會持續超過500萬年。這個過程所持續的時間，比原本的理論短了許多，因此還是很令人震驚的。

哥本哈根大學的行星地質學家Martin Schiller介紹說：「這些後來的CI碳質球粒隕石改變了地幔中鐵元素的成分含量，但這裡面有一個條件，那就是此前的鐵元素中大部分都已經進入到地球核心處才可以，這也是地核必須要在更早以前完全形成的原因。」

可以說，這個行星形成理論還是比較新鮮的，為我們展示了一種新的可能。而且，如果地球真的是通過這樣的過程形成的，那麼宇宙中一定還有其他行星也經歷了同樣的過程。

更重要的是，研究人員還大膽推測，這樣的形成過程或許與生命的形成有關。作為目前唯一可能通過這個方式形成的行星，地球還有一個更重要的特點，那就是孕育了生命，而二者之間可能是有關係的。他們認為，這種形成過程或許是行星孕育生命的先決條件。

哥本哈根大學的宇宙化學家向我們解釋了他們提出這種猜測的原因：「我們知道，宇宙中到處都有行星在形成。目前來說，我們已經提出了行星形成的一種有效的通用理論。當我們對太陽系內的這些機制有所了解後，就會推廣到銀河系，對其他行星系統提出類似的猜想。如果這個早期行星吸積過程的理論真的成立，那麼水可能只是地球這樣的行星在形成過程中所出現的副產品——這意味著，這種我們目前認定是孕育生命的必需物質極有可能更容易在宇宙中隨處可見。」

雖然你可能並沒有聽出二者之間的聯繫，但地球的生命是獨一無二的，而地球的元素構成也與其他巖石行星大相逕庭，我們也很難說清二者之間到底有什麼關係。總之，不論是生命還是地球，都是宇宙中的奇蹟。至於造成這個奇蹟的原因，也一定不在少數。沒有一個條件能夠獨自創造這樣的奇蹟，但任何一個條件的缺失，也可能會讓奇蹟無法發生。