地球的所有碳都来自44亿年前的行星碰撞

根据莱斯大学科学家领导并于本周发表在“自然 - 地球科学”杂志上的研究报告,地球和类似于水星的胚胎世界之间的碰撞可能导致地球上生命的碳和硫可能是由于地球和一个类似于水星的胚胎世界的碰撞造成的

这些碰撞将在大约44亿年前发生,并将解释基于碳的生命是如何在地球上发展的,尽管大部分元素应该被密封在行星的核心或在其形成后不久就被煮沸,Rajdeep Dasgupta,co这项新研究的作者及其同事周一在一份声明中表示

“挑战在于解释像我们这个星球的地幔部分核心之外的碳这样的挥发性元素的起源,”该大学的岩石学家Dasgupta解释道

“甚至在本文发表之前,我们已经发表了一些研究表明,即使当行星大部分熔化时碳不会蒸发到太空中,它也会最终进入我们星球的金属核心,因为富含铁的合金有一个对这些早期研究的结果给研究人员带来了一个谜:如果这种赋予生命的碳应该被汽化或吸入行星的核心,那么它是如何在地幔中留下足够的生物圈,那些挥发性元素来自哪里

Dasgupta,博士后研究员袁莉,赖斯研究员Kyusei Tsuno和来自马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的一对科学家(Nobumichi Shimizu和Brian Monteleone)进行了一系列模拟,旨在测量硫或硅如何改变铁的含量

对碳的亲和力

“我们认为我们绝对需要摆脱传统的铁,镍和碳的核心成分,”达斯古普塔说

“因此,我们开始探索富含硫和富含硅的合金,部分原因是因为火星的核心被认为富含硫,而且水银的核心被认为是相对富含硅的

”“这是一个组成谱这似乎是相关的,如果不是我们自己的星球,那么肯定是我们太阳系中所有陆地行星体的计划,“他补充说

事实证明,实验表明,如果核心中的铁合金富含其中任何一种元素,那么碳就会被降级到地球的地幔中

研究人员随后确定了不同浓度的碳在不同硅或硫浓度下的含量,并将其与行星硅酸盐地幔中已知挥发物的含量进行了比较

最能解释地球当前元素构成的场景涉及一个胚胎世界,其中含有类似于水星的富硅核心

Dasgupta说,这颗行星“与地球相撞并被地球吸收”

“因为它是一个巨大的身体,动力学可能会以这样一种方式发挥作用:地球的核心将直接进入我们星球的核心,富含碳的地幔会与地球的地幔混合......还需要做更多的工作为了调和所有的挥发性元素,但至少在碳硫含量和碳硫比方面,我们发现这种情况可以解释地球目前的碳和硫预算

“ - 图片来源:NASA / JPL Caltech

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