38亿年前的岩石表明，水和生命所必需的其他元素在其历史的晚期才被输送到地球

时间：2021-09-30 13:52:00 来源：

岩石主要由矿物橄榄石组成。这些地球上保存最久的地幔岩石提供了新的证据，证明水和生命所必需的其他元素（例如碳和氮）仅在很晚才被提供给地球。

到达延迟！水，碳和氮没有立即供应到地球。

由科隆大学的地球科学家带头的一个国际地质学家团队发现了证据，证明对海洋和生命形成至关重要的大部分元素（例如水，碳和氮）很晚才被输送到地球。在其历史上。以前，许多科学家认为，当地球开始形成时，这些元素已经存在。但是，现在的地质调查表明，事实上，大多数水仅在其形成几乎完成时才输送到地球。

新发现是德国，丹麦，威尔士，澳大利亚和日本科学家合作的结果，将于3月11日在《自然》杂志上发表，标题为“保留在太古岩中的地球晚期单板地幔的钌同位素痕迹”。，2020年。

人们普遍接受的事实是，诸如水之类的挥发性元素源自小行星，小行星是在外部太阳系中形成的“行星构造块”。但是，专家们之间一直在讨论确切何时到达地球。科隆大学地质与矿物学研究所的第一作者MarioFischer-Gödde博士说：“我们现在能够更精确地缩小时间范围。”“为此，我们将来自太古宙时期最古老，约38亿年历史的地幔岩石的成分与可能形成它们的小行星的成分以及地球地幔的当今成分进行了比较。。”

格陵兰西南部地表有38亿年前的岩石。

为了限制所谓的“挥发性”元素向地球的输送，研究人员测量了一种稀有的铂金属（钌）的同位素丰度，这种金属在太古宙时代就已经存在于地球的地幔中。就像遗传指纹一样，这种稀有的铂金属是地球晚期生长阶段的指示。铂族金属如钌具有与铁结合的极高趋势。因此，当地球形成所有钌时，必须将其完全螯合到地球的金属核中。Fischer-Gödde说。

CarstenMünker教授补充说：“如果我们仍然在地球地幔中发现痕量稀有铂族金属的痕迹，我们可以假设它们仅在岩心形成完成后才添加。当然，它们是在地球与小行星或较小的原行星的后来碰撞中添加的，所谓的小行星。”

科学家将这些碰撞所产生的地球的这些非常晚的构建基块称为“后期饰面”。如果在此阶段添加钌，那么到现在为止，它已经分布并充分混入了地球的地幔中。另一方面，格陵兰的太古宙古老地幔遗址仍保存着地球原始的成分。

来自格陵兰的高达38亿年前的岩石是保存最久的地幔岩石。它们使我们能够像透过窗户一样瞥见地球的早期历史。Fischer-Gödde说。有趣的是，地球上最古老的地幔可以在格陵兰西南部的地面露头中公开获得，从而使地质学家可以轻松地收集岩石样品。

两位科隆的地质学家报告说，保存在旧地幔岩石中的原始钌很可能起源于太阳系的内部。大概是在大多数情况下，也形成了水星和金星的物质。小行星钌的参考值以前是从地球上发现的陨石获得的。

Fischer-Gödde总结道：“我们的发现表明，水和其他挥发性元素（例如碳和氮）确实确实在很晚才进入地球的后期阶段”。这一结果之所以令人惊讶，是因为科学界此前曾假设，含水行星基块已经在其形成的早期阶段被输送到了地球。

科学家们计划进一步前往印度和格陵兰岛进行实地考察，以调查更多的岩石样本。他们的工作得到了德国研究基金会的1833年优先计划“建设可居住的地球”的支持，该计划在科隆进行了协调，此外，穆克教授的ERC授予了欧盟“婴儿地球”的支持。

参考：MarioFischer-Gödde，Bo-Magnus Elfers，CarstenMünker，Kristoffer Szilas，Wolfgang D. Maier，Nils Messling，Tomoaki Morishita，Martin Van Kranendonk和Hu Smithies，2020年3月11日，自然.DOI：
10.1038 / s41586-020-2069-3

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