人類賴以生存的地球是由地核、過渡層、外地核、下地幔、上地幔、地殼組成的，這些部分都是有各種各樣的元素構成的。比如地核主要由鐵鎳等元素構成，地幔主要由矽氧硫等元素構成，地殼主要由氧矽鋁等元素構成。還有地球上豐富多彩的生命，也是由碳氫氧氮等元素構成。構成地球和地球生命的各種元素來自於哪裡？
地球上的物質（元素）在永不停息的循環
我們知道水循環，氧氣——二氧化碳循環，但循環的物質不僅僅是這些。構成我們生命的元素以及構成地表物質的元素都是不斷循環的。舉一個例子（可能有點噁心），當你吃一碗麵時，構成澱粉中的碳氫氧氮磷硫等元素在很多年前可能是構成其他東西的一部分。可能有的元素來自於一座高山，一顆大樹，甚至來自於一個恐龍，如果這個恐龍是食草恐龍並且恰巧被一隻霸王龍吃了，那麼這些元素可能經過霸王龍的消化系統和排洩系統回歸大地。
地球上最初的物質和元素來自於哪裡？
地球上的元素不僅僅是在地球上循環，當地球形成之初，這些元素構成了地球。宇宙大爆炸後的一段時間裡，這些元素是並不存在的。我們地球上的所有物質，包括生命中的元素，在久遠的年代至少經歷了一個恆星誕生和死亡的周期，也許更多。
構成地球的物質和元素來自於哪些恆星呢？
蘇黎世理工學院（Ecole polytechnique federale de Zurich）的一個研究團隊進行了相關的研究。
太陽系誕生於大約45億年前，當時宇宙中一片巨大的分子雲崩塌。崩塌的分子雲中心發生了核聚變，原始的太陽在那裡誕生。周圍形成了由氣體和塵埃組成的圓盤，太陽系中的所有行星都是由原行星盤形成的。
我們的地球也是由這些原行星盤形成的，原行星盤是從恆星死亡後形成的剩餘分子雲中合併而成。在這個吸積盤中存在著行星形成和潛在生命所必需的基本元素。
放射性同位素探尋構成地球物質的來源
測量技術的進步使科學家能夠探測行星形成的物質，並確定其起源。探尋的關鍵在於放射性同位素。
具有相同質子數，不同中子數的同一元素的不同核素互為同位素，其原子核中的質子數相同，但中子數不同。例如，碳有不同的同位素，如C13和C14。所有碳同位素都有6個質子，而C13有7個中子，而C14有8個中子。
一顆行星上不同同位素的混合，不僅是碳元素的混合，還有其他元素的混合，就像一個指紋。指紋可以告訴科學家很多關於身體起源的信息。
星塵有非常極端、獨特的指紋，而且由於它在原行星盤中的分布不均勻，每顆行星和每顆小行星在形成時都有自己的指紋。
同位素的比較指出地球上所有物質的形成相當一部分來自於死亡的紅巨星
多年來，科學家們一直在研究地球和隕石上的這些指紋。兩者之間的比較揭示了地球上一切物質的形成有很大一部分來自於死亡的紅巨星。
科學家們已經能夠比較地球和隕石之間的這些同位素異常，找出越來越多的元素。通過對鈀同位素的研究，發現它們是很久以前被摧毀的小行星核心的一部分。
其他科學家先前的研究已經檢查了其他元素的同位素比值，比如周期表上鈀的鄰居釕和鉬。
布里斯托大學（University of Bristol）的博士後馬蒂亞斯·艾克（Mattias Ek）在ETH進行博士研究期間進行了同位素測量，他說：「隕石中的鈀異常比預期的要小得多。
在他們的論文中，研究小組提出了一個新的模型來解釋這些結果。他們的模型表明，儘管我們太陽系中的一切都是由星塵產生的，但有一種恆星對地球的貢獻最大：紅巨星，或稱漸近巨枝（AGB）恆星。
這些恆星的質量範圍與我們太陽的質量範圍相同，當它們耗盡氫時會膨脹成紅巨星。我們自己的太陽將在大約40或50億年後走向死亡。
作為最終狀態的一部分，這些恆星在所謂的s過程中合成元素。s過程，或稱慢中子俘獲過程，產生了鈀等元素，以及周期表上的鄰近元素釕和鉬。
有趣的是，s過程用鐵核的種子創造了這些元素，而鐵核本身就是在前幾代恆星的超新星中創造出來的。
鈀的揮發性略高於其他元素。因此，在這些恆星周圍凝結成塵埃的物質較少，因此，我們研究的隕石中，來自星塵的鈀也較少。
內太陽系的行星物質來自紅巨星的比例高，外太陽系的行星物質來自超新星的比例高
在地球的組成中，來自紅巨星的物質比在火星，或者像灶神星這樣在太陽系更遠的小行星中的物質要豐富得多，外太陽系區域的行星含有更多來自超新星的物質。
在太陽系中，來自紅巨星的塵埃比來自超新星的塵埃更能抵抗太陽的蒸發或破壞。這就是為什麼地球包含的紅巨星物質比更遠的天體更多，行星形成時，離太陽較近的溫度非常高。
一些塵埃顆粒比其他顆粒更不穩定，包括帶有冰殼的塵埃顆粒。這種類型在靠近太陽的太陽系內部被摧毀。但是來自紅巨星的星塵更穩定，更能抵抗毀滅，所以它更集中在靠近太陽的地方。
超新星爆炸產生的塵埃也容易蒸發得更快，因為它的體積較小。所以在太陽系內部和地球上就少了。