同属太阳系,为何地球上的铁丰度,与其他天体显著不同?( 二 )


地球仅仅和CI型碳质球粒陨石拥有类似的化学成分 , 这个事实表明原先的行星形成模型并非完全正确 。 因此研究人员认为 , 我们的铁质地核可能不是由团块结合形成的 , 而是由尘埃“雨”的不断降落积聚形成的 , 毕竟后者吸附物质的平均速度比前者更快 。 在铁质地核形成的时候 , 它把当时地球上几乎所有的铁元素都收纳进去了 。

图解:通过逐步溶解实验测定的铁-54丰度数据 。 图源:science 。
此后 , 在太阳系形成数十万年后 , 随着太阳系天体的冷却 , CI型尘埃云向太阳系内部迁移 , 覆盖了地球的轨道 。 于是 , 地球吸附了大量CI型尘埃 , 这改变了地幔中铁元素的丰度 。
因为自原行星盘之形成开始 , 到这朵CI型尘埃云在地球轨道附近的部分消散为止 , 中间只有大约500万年的时间 , 所以研究人员推断 , 地球就是在这五百万年间形成的 。
“这些新吸附的CI型尘埃改变了地幔中铁元素的占比 , 这一定也是因为地球上的大多数铁元素都转移到地核里面的缘故 。 ”来自哥本哈根大学的行星地质学家马丁·席勒(Martin Schiller)解释道[5


图解:马丁·席勒助理教授 。 图源:healthsciences 。
“这也是我们推断地核的形成时间必须相当早的原因 。 ”
如果尘埃“雨”降落形成地核的模型是事实正确的 , 那么有可能宇宙中其他地方的其他行星的形成过程也是这样的 。
这不仅加深了我们对行星形成过程的理解 , 而且还可能影响我们对宇宙中生命的产生过程的认识 。 因为照这种模式形成的行星很可能给生命产生提供了先决条件 。
“现在我们已经知道宇宙无论何处都在形成行星 。 我们已经有一些通用的模型来对行星系统进行描述与演算分析了 。 等我们以太阳系行星为样本来理清模型中的每个细节后 , 我们就可以将其推广到银河系中的其他行星系统上去 , 就可以弄明白行星会在哪个位置形成 , 弄明白行星形成之后会有多少水在上面 。 ”来自哥本哈根大学的宇宙化学家马丁·比扎罗(Martin Bizzarro)说道[6


图解:马丁·比扎罗教授正在展示不同类型的陨石 。 图源:healthsciences 。
“如果新模型真的是正确的 , 那么在像地球这样的行星形成的时候 , 水就像行星形成的副产品一样 。 我们都知道水是生命之源 , 但是现在看来 , 它可能遍布宇宙的每一个角落 。 ”
【同属太阳系,为何地球上的铁丰度,与其他天体显著不同?】该研究的相关论文有被发表在《科学进步(Science Advances)》杂志上[7

BY: MICHELLE STARR
FY: 浪漫主义学派
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