【科學:新研究表明,彗星有助於地球的大氣層】
根據一項新研究,地球的一些大氣層是數十億年前由彗星帶入地球的。
關於地球大氣層是如何形成的謎團長期困擾著科學家們。一些人認為彗星最初可能會將一些水,有機和大氣分子帶到地球上,這些分子現在構成了它的生命。現在,由加州理工學院的Guillaume Avice博士,CRPG-CNRS和洛林大學領導的一項新研究發現了支持該理論的證據。Avice博士和合著者一直在分析在礦物石英中發現的水氣泡中的微小古代空氣樣本,這些氣泡可追溯到30多億年前。
研究人員發現,巖石中的空氣部分由標記為「U-Xe」的原始成分組成。「氙(Xe)是一種惰性氣體,具有化學惰性且具有9種同位素,是揭示地球主要大氣中氙同位素組成的理想元素。這也使它成為了解大氣來源的理想方式,「Avice博士說。「U-Xe具有類似太陽能的成分,用於氙的輕同位素(124-130 Xe),並且在重Xe同位素中耗盡,」作者解釋說。
「它通常不會在地球上找到。地球的地幔中沒有這種成分,隕石也沒有。「因此,科學家認為U-Xe必須在原始大氣層發育後加入地球。簡而言之,彗星是攜帶U-Xe到地球的最佳候選者。「地球形成的太陽離太陽非常接近揮發性元素,如U-Xe,很容易凝結,它們會迅速從表面沸騰,並在空間中流失,」共同作者,大學的Ray Burgess教授說。英國曼徹斯特。
「海洋和大氣層存在的原因是因為地球形成後仍然會加入揮發性物質。」「難題在於確定揮發物的來源以及將它們運送到地球早期的物體。」「困難在於,在地球長期的地質歷史中,最初添加的許多不同的揮發性成分已經通過地質過程徹底混合在一起。」為了解決這個「混合」問題,該團隊使用了來自南非Barberton地區鑽石巖石中的石英中存在的水中氣泡的微小樣本。
來自該大陸這個地區的巖石非常古老,保存完好。研究人員發現,在Barberton石英中,33億年前的U-Xe的成分與今天在地球大氣層中發現的氙有很大不同。「我們用無與倫比的精確度測量了33億年前空氣中氙的含量和同位素豐度,」Avice博士說。「我們的研究表明,30億年前,地球大氣層中已存在與太陽氣和小行星不同的氙成分。一種可能性是這種氙來自彗星,「共同作者,來自CRPG-CNRS和洛林大學的Bernard Marty教授說。
但這一發現也顯示了研究被困在地球深處的氣體的研究可能性。對古代巖石中捕獲的氣體的研究為我們對地球揮發性元素的起源和演化的理解開闢了新的視角,這是我們星球可居住性的關鍵因素。