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地球上的大部分安西梨香氮都来源于当地

天文学与空间 2022-07-02 00:01:14

莱斯大学的迈克·威廉姆斯 太阳原行星盘被分成两个储槽,内太阳系材料的氮-15浓度较低,外太阳系材料的氮-15浓度较高

根据莱斯大学的一项新研究显示,现今地球的氮同位素组成介于两者之间,它来自两个水库

信用:Amrita P

由维亚斯 地球的氮是从哪里来的?莱斯大学的科学家表示,生命不可或缺的组成部分的一个原始来源就在离家不远的地方

铁陨石中氮的同位素特征表明,地球不仅可能从木星轨道以外的区域收集氮,还可能从内部原行星盘的尘埃中收集氮

氮是一种挥发性元素,和碳、氢、氧一样,它使地球上的生命成为可能

了解它的来源不仅为我们太阳系内部岩石行星的形成提供了线索,也为遥远的原行星盘的动力学提供了线索

这项研究由莱斯大学研究生、主要作者达曼维尔·格雷瓦尔、莱斯大学教师拉杰德·达斯古普塔和法国洛林大学的地球化学家伯纳德·马蒂共同完成,发表在《自然天文学》杂志上

他们的工作有助于解决关于生命起源的长期争论,生命是地球和太阳系其他岩石体中必不可少的挥发性元素

“研究人员一直认为,木星轨道内的太阳系内部太热,氮气和其他挥发性元素无法凝结成固体,这意味着内盘中的挥发性元素处于气相,”格雷瓦尔说

因为今天的岩石行星,也称为原行星,其种子是通过吸收当地来源的灰尘而在内盘生长的,他说它们似乎不含氮或其他挥发物,因此必须从外太阳系输送

该小组早期的一项研究表明,这种富含挥发性物质的大部分物质是通过形成月球的碰撞来到地球的

但是新的证据清楚地表明,只有一些行星的氮来自木星以外

一位艺术家的构想展示了一颗年轻恒星周围的尘埃和气体的原行星盘

莱斯大学的新研究表明,地球的氮来自形成我们太阳系的圆盘的内部和外部区域,这与早期的理论相反

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 近年来,科学家们分析了陨石中的非挥发性元素,包括偶尔落在地球上的铁陨石,以表明太阳系内外的尘埃具有完全不同的同位素组成

格雷瓦尔说:“这种分离储层的想法只针对非挥发性元素。”

“我们想知道这是否也适用于挥发性元素

如果是这样的话,它可以用来确定当今岩石行星中的挥发物来自哪个储库

" 铁陨石是原行星核心的残余,它们与今天岩石行星的种子同时形成,成为作者用来检验他们假设的王牌

研究人员在太阳系形成后约30万年内沐浴在内部原行星的灰尘中发现了一种独特的氮同位素特征

所有来自内盘的铁陨石都含有较低浓度的氮-15同位素,而来自外盘的陨石则富含氮-15

这表明在最初的几百万年里,原行星盘分成两个储层,外层富含氮-15同位素,内层富含氮-14

“我们的工作完全改变了当前的叙述,”格雷瓦尔说

“我们表明,挥发性元素从一开始就存在于内盘灰尘中,可能以难降解有机物的形式存在

这意味着,与目前的理解相反,今天的岩石行星——包括地球——的种子并不是不稳定的

" 达斯古普塔说,这一发现对那些研究系外行星潜在可居住性的人来说意义重大,作为CLEVER行星的首席研究员,他对这个话题非常感兴趣,CLEVER行星是一个由美国宇航局资助的合作项目,旨在探索生命要素如何在遥远的系外行星上聚集起来

赖斯大学地球、环境和行星科学的莫里斯·尤因教授说:“至少对我们自己的星球来说,我们现在知道,整个氮收支不仅来自太阳系外的物质。”

“即使其他原行星盘没有那种导致富含挥发性物质从外层区域渗透的巨大行星迁移,它们靠近恒星的内部岩石行星仍然可以从邻近区域获得挥发性物质,”他说

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