构成地球生命所需的元素多种多样，但这些元素是如何来到地球、以及在这个过程中又流失了哪些，一直是科学家们多年来思考的问题。诸如水、碳和氮等构成生命的主要组成部分常常是研究的焦点，但科学家们最近对地球构造的另一个基础组成部分——中等挥发性元素（MVEs）——有了新的认识。
MVEs，包括锌和铜等元素，与氧和碳等生命必需元素协同作用，构成了行星化学的基础。然而，MVEs 在地球上的丰度已不如从前。在一项新发表于《科学进展》期刊上的研究中，研究人员弄清楚了地球的 MVEs 是如何随时间而消耗的，详细阐述了地球早期历史中一个至关重要的篇章。
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来自早期太阳系的陨石
在这项研究中，研究人员试图了解是什么导致了地球和火星含有的 MVEs 明显少于球粒陨石。球粒陨石是原始陨石，其中包含有关太阳系黎明时期行星形成的线索。
为了找到答案，研究人员转向了铁陨石——这是早期行星构成块的金属核心的残骸。这些新兴的天体，也称为星子，被认为是地球和其他行星在太阳系中的原始形态，在大约 46 亿年前由尘埃颗粒聚集而成。
“我们发现了确凿的证据，表明内太阳系的第一代星子意外地富含这些元素，”亚利桑那州立大学实验宇宙化学和地球化学教授、该研究的首席研究员 Damanveer Grewal 在一份声明中说道。“这一发现重塑了我们对行星如何获得其成分的理解。”
MVEs 如何消失
此前，许多科学家认为 MVEs 在地球上含量减少是因为它们在早期太阳系中从未完全凝结，或者在星子分异过程中逸失了——分异是指行星物质组装成分层；例如，地球的分异过程导致最重的物质（如铁和镍）下沉并形成熔融核心，而密度较低的硅酸盐形成地幔，最轻的硅酸盐形成薄地壳。
然而，研究表明分异并不是 MVEs 损失的原因。相反，早期星子即使在分异过程中也保留了它们的 MVEs。这意味着最终形成地球和火星的原始物质是在稍后的形成过程中，在小宇宙体之间剧烈碰撞导致行星膨胀的时期，失去了它们的 MVEs。
新的行星理论
研究人员确定，许多内太阳系的星子在积累更多物质以生长和经历分异的过程中，保留了 MVEs 的丰度（类似于在球粒陨石中发现的高浓度 MVEs）。在这种情况下，最初形成地球的星子在发育初期并没有失去其 MVEs。相反，其 MVEs 的损失发生在漫长的形成过程中，为地球的化学成分奠定了基础。
“我们的工作重新定义了我们对行星化学演化的理解，”Grewal 说。“它表明地球和火星的构成块最初富含这些生命必需的元素，但行星生长过程中的剧烈碰撞导致了它们的消耗。”
文章来源
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Science Advances. 内太阳系第一代星子中等挥发性元素的富集
世界经济论坛。可视化地壳中元素的丰度
美国自然历史博物馆。分异的地球
美国地质调查局。我们太阳系的形成是一个破坏性的过程。
