帝國(guó)理工學(xué)院 | 隕石可能揭示了地球上揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的來(lái)源
指南者留學(xué)
2023-01-30 19:32:46
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<p>他們發(fā)現(xiàn),地球上大約一半的揮發(fā)性元素鋅來(lái)自太陽(yáng)系外的小行星——包括木星、土星和天王星在內(nèi)的小行星帶之外的部分。預(yù)計(jì)這種材料還提供了其他重要的揮發(fā)物,如水。</p>
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<p>地球上大約一半的鋅是由太陽(yáng)系外的物質(zhì)提供的,在木星軌道之外。根據(jù)目前太陽(yáng)系早期發(fā)展的模型,這是完全出乎意料的<br />Mark Rehka教授?國(guó)會(huì)議員</p>
<p><br />地球科學(xué)與工程系</p>
<p><br />揮發(fā)物是在相對(duì)較低的溫度下從固體或液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝脑鼗蚧衔?。它們包括生命體中最常見(jiàn)的六種元素,以及水。因此,這種物質(zhì)的加入對(duì)地球上生命的出現(xiàn)至關(guān)重要。</p>
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<p>在此之前,研究人員認(rèn)為地球上的大部分揮發(fā)物來(lái)自于離地球更近的小行星。這些發(fā)現(xiàn)揭示了地球如何擁有維持生命所需的特殊條件的重要線索。</p>
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<p>資深作者M(jìn)ark Rehka?倫敦帝國(guó)理工學(xué)院地球科學(xué)與工程系的mper博士說(shuō):“我們的數(shù)據(jù)顯示,地球上大約一半的鋅庫(kù)存是由太陽(yáng)系外的物質(zhì)提供的,超出了木星的軌道。根據(jù)目前太陽(yáng)系早期發(fā)展的模型,這完全出乎意料。”</p>
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<p>之前的研究表明,地球幾乎完全是由太陽(yáng)系內(nèi)部的物質(zhì)形成的,研究人員推斷這是地球揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的主要來(lái)源。相比之下,新的發(fā)現(xiàn)表明,外太陽(yáng)系發(fā)揮了比以前認(rèn)為的更大的作用。</p>
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<p>Rehka教授?mper補(bǔ)充說(shuō):“太陽(yáng)系外物質(zhì)的這種貢獻(xiàn)在建立地球揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的庫(kù)存方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。看起來(lái),如果沒(méi)有太陽(yáng)系外物質(zhì)的貢獻(xiàn),地球的揮發(fā)物量將比我們今天所知道的要低得多,這使得地球更干燥,可能無(wú)法滋養(yǎng)和維持生命。”</p>
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<p>研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。</p>
<p><img src="https://www.imperial.ac.uk/ImageCropToolT4/imageTool/uploaded-images/shutterstock-1871686678_1674816759740_x2.jpg?r=6545" alt="Image of Earth from afar, showing off its oceans" width="808" height="718" /> </p>
<p>藍(lán)色星球:這一發(fā)現(xiàn)揭示了地球上水起源的線索</p>
<p><br />為了進(jìn)行這項(xiàng)研究,研究人員檢查了18塊不同來(lái)源的隕石——11塊來(lái)自太陽(yáng)系內(nèi)部,被稱為非碳質(zhì)隕石,7塊來(lái)自太陽(yáng)系外部,被稱為碳質(zhì)隕石。</p>
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<p>我們的發(fā)現(xiàn)表明,[碳質(zhì)]物質(zhì)在建立我們的揮發(fā)性元素預(yù)算中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,其中一些是生命繁榮所必需的。</p>
<p><br />Rayssa馬丁斯</p>
<p><br />地球科學(xué)與工程系</p>
<p><br />對(duì)于每一塊隕石,他們測(cè)量了鋅的五種不同形式(或同位素)的相對(duì)豐度。然后,他們將每種同位素指紋與地球樣本進(jìn)行了比較,以估計(jì)每種物質(zhì)對(duì)地球鋅庫(kù)存的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明,雖然碳質(zhì)物質(zhì)只占地球質(zhì)量的10%,但這些物質(zhì)提供了地球上大約一半的鋅。</p>
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<p>研究人員說(shuō),含有高濃度鋅和其他揮發(fā)性成分的物質(zhì)在水中也可能相對(duì)豐富,這為地球水的起源提供了線索。</p>
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<p>該論文的第一作者、地球科學(xué)與工程系的博士候選人蕾莎·馬丁斯說(shuō):“我們?cè)缇椭赖厍蛏咸砑恿艘恍┨假|(zhì)物質(zhì),但我們的研究結(jié)果表明,這種物質(zhì)在建立我們的揮發(fā)性元素預(yù)算方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用,其中一些元素對(duì)生命的繁榮至關(guān)重要。”</p>
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<p>接下來(lái),研究人員將分析來(lái)自火星和月球的巖石,這些巖石在41億到30億年前曾經(jīng)有水,后來(lái)干涸了。Rehka教授?mper說(shuō):“廣泛接受的理論是,月球是在大約45億年前一顆巨大的小行星撞擊地球胚胎時(shí)形成的。分析月球巖石中的鋅同位素將幫助我們驗(yàn)證這一假設(shè),并確定碰撞的小行星是否在向地球輸送包括水在內(nèi)的揮發(fā)物方面發(fā)揮了重要作用。”<img src="https://www.imperial.ac.uk/ImageCropToolT4/imageTool/uploaded-images/shutterstock-271616540_1674817498269_x2.jpg?r=7298" alt="Underwater photo looking up from the ocean towards the sky" width="808" height="451" /> </p>
<p>我們現(xiàn)在更接近于了解地球上維持生命的獨(dú)特豐富的水</p>
<p><br />這項(xiàng)工作由科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(huì)(STFC - UKRI的一部分)資助,雷莎·馬丁斯由倫敦帝國(guó)理工學(xué)院總統(tǒng)博士獎(jiǎng)學(xué)金資助。</p>
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<p>“隕石中鋅的核合成同位素異常限制了地球揮發(fā)物的起源”,由Martins等人于2023年1月26日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。</p>
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<p>圖片:在上面/ NASA</p>
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<p>請(qǐng)參閱本文的新聞稿</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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