地理學(xué)家Rajdeep Dasgupta說(shuō)道，“最大的挑戰(zhàn)在于解釋這種揮發(fā)性物質(zhì)是如何被保留在地核以外的地幔之中的。即使碳元素沒(méi)有被汽化，它也會(huì)被留在地核之中，因?yàn)槟抢锏母昏F合金很容易與碳元素結(jié)合?！?/div>
前萊斯大學(xué)地球化學(xué)家Yuan Li稱(chēng)，“流行的說(shuō)法是碳、硫磺、氮和氫等揮發(fā)性物質(zhì)是在地核形成后被帶到地球上來(lái)的。太陽(yáng)系形成的一億年后，它們才被隕石或彗星帶到地球上，因此不會(huì)被高溫蒸發(fā)?！?/div>
但這個(gè)說(shuō)法的缺點(diǎn)是，隕石和彗星帶來(lái)的物質(zhì)可能種類(lèi)豐富，但是數(shù)量不夠多，不能解釋碳元素為何能占地球所有物質(zhì)的三分之二。
地球上的碳或源自44億年前的大碰撞
研究者用液壓設(shè)備進(jìn)行了高溫高壓實(shí)驗(yàn)，希望看到什么樣的條件能促使地幔形成今天的元素比。
他們發(fā)現(xiàn)，模擬地球與另一個(gè)星球的碰撞時(shí)，如果另一個(gè)星球內(nèi)核的鐵合金富含硅或硫元素，碳元素將不會(huì)被地核大量吸收，而會(huì)留在地幔中。
研究人員Dasgupta說(shuō)道，“其中一個(gè)模擬場(chǎng)景是，一個(gè)擁有富硅內(nèi)核的、類(lèi)似水星的胚胎期行星撞向地球，并與地球融合。這個(gè)場(chǎng)景能夠解釋地球上碳和硫的比例，也能解釋地球巨大的碳含量。由于星體很大，碰撞時(shí)它的內(nèi)核會(huì)直接融入地核，而該行星富碳的地幔會(huì)與地球的地幔想融合?！?/div>
也就是說(shuō)，地球上的化學(xué)成分之所以能夠支持生命存在，是因?yàn)榈厍蛟趲资畠|年前“吃掉”了一顆更小的、類(lèi)似水星的行星。
當(dāng)然，這個(gè)假設(shè)也招來(lái)了許多科學(xué)家的質(zhì)疑。研究人員承認(rèn)，他們的實(shí)驗(yàn)只考慮到碳和硫元素，還不能解釋其他元素。
但這個(gè)說(shuō)法或許有助于我們理解為何生命在其他行星上如此之少。
一顆行星不僅要位置合適，溫度適宜，還需要一些隨機(jī)的碰撞，上面的化學(xué)成分才可能剛好支持生命的形成。
該研究已經(jīng)發(fā)表在Nature Geoscience上。
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