地球上的氮是從哪裡來的?美國萊斯大學一項新研究表明,氮的原始來源其實“近在眼前”。據物理學家組織網1月21日消息,鐵隕石中氮的同位素特征表明,地球可能不僅從木星軌道以外的外太陽系收集氮,還從內太陽系原行星塵埃盤中收集氮。相關研究發表在最近的《自然·天文學》雜志上。
氮是一種揮發性元素,像碳、氫和氧一樣,使地球上的生命存在成為可能。知道其來源不僅有助於研究內太陽系岩質行星如何形成,還為研究原行星盤的動力學提供線索,對研究系外行星的潛在宜居性也意義重大。
有研究表明,現在木星與太陽的距離要比形成之初近4倍。“研究人員一直認為,在太陽系內部,木星軌道內的溫度太高,因此氮和其他揮發性元素無法凝聚成固體,這意味著木星內揮發性元素處於氣態。”論文主要作者達曼維爾·格雷沃說。
因為現在的岩質行星(也被稱為原行星)的種子,是通過本地塵埃的積累而在內部圓盤中生長的,所以人們曾以為,它們似乎不含氮或其他揮發物,這類物質必須從外太陽系獲得。但最新証據清楚地表明,地球上隻有一部分氮來自木星以外的外太陽系。
近年來,科學家們分析了隕石中的非揮發性元素,証明太陽系內外的塵埃具有完全不同的同位素組成。
研究人員發現,在太陽系形成后大約30萬年內,在內部原行星上的塵埃具有明顯的氮同位素特征。所有來自內盤的鐵隕石所含的氮15同位素濃度較低,而來自外盤的鐵隕石則富含氮15。這表明,在最初的幾百萬年內,原行星盤分為兩個儲層,外層富含氮15同位素,內層富含的是氮14。從一開始,這些揮發性元素就存在於塵埃盤內,很可能是以難降解有機物的形式存在。這一發現與目前的認識相反。
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