地球的氮来自形成我们恒宇宙岛的圆盘的内部和外部区域

地球的氮是从哪里来的?赖斯大学的科学家表明:生活中必不可少的组成部分的原始来源就在附近 。 铁陨石中氮的同位素特征表明:地球可能不仅从木星轨道以外的区域而且还从内部原行星盘的尘埃中收集了氮 。
氮是一种挥发性元素 , 像碳、氢和氧一样 , 使地球上的生命成为可能 。 知道其来源不仅为我们的太阳系内部的岩石行星如何形成提供线索 , 而且还为遥远的原行星盘的动力学提供线索 。
这项研究由莱斯大学研究生、主要作者达曼维尔·格雷瓦尔、莱斯大学教师拉杰迪·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 。

地球的氮来自形成我们恒宇宙岛的圆盘的内部和外部区域
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他们的工作有助于就地球和太阳系其他岩石体中生命必需的挥发性元素的起源展开长时间的辩论 。 格鲁瓦尔说:“研究人员一直认为 , 木星轨道内太阳系的内部太热 , 以至于氮和其他挥发性元素无法凝结为固体 , 这意味着内盘中的挥发性元素处于气相 。 ”
地球的氮来自形成我们恒宇宙岛的圆盘的内部和外部区域】由于当今岩石行星的种子(也称为原行星)通过吸收本地来源的尘土而在内盘上生长 , 因此他说 , 它们似乎不含氮或其他挥发物 , 因此必须从外部太阳系中释放出来 。 在早期研究中通过团队提出很多这种富含挥发性物质的通过所形成的月球碰撞来到地球 。
但是新证据清楚地表明 , 地球上只有一部分氮来自木星以外 。
近年来 , 科学家分析了陨石中的非易失性元素 , 包括偶尔掉落到地球上的铁陨石 , 以显示内部和外部太阳系中的尘埃具有完全不同的同位素组成 。
Grewal说:“分离储层的想法仅针对非易失性元素而开发 。 ”“我们想看看挥发性元素是否也是如此 。 如果是这样 , 它可以用来确定当今岩石行星中的挥发物来自哪个储层 。 ”
铁陨石是原行星核心的残余 , 原行星与当今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 , 在尘埃中发现了一个独特的氮同位素特征 , 这些尘埃使内部原行星沐浴 。 来自内盘的所有铁陨石均含有较低浓度的氮15同位素 , 而来自外盘的铁陨石均富含15氮 。

地球的氮来自形成我们恒宇宙岛的圆盘的内部和外部区域
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这表明在最初的几百万年内 , 原行星盘分为两个储层 , 外层富含氮15同位素 , 内层富含氮14 。
Grewal说:“我们表明 , 从一开始 , 内盘粉尘中就存在挥发性元素 , 可能以难溶有机物的形式存在 。 这意味着 , 与目前的理解相反 , 当今包括地球在内的多岩石行星的种子并非没有挥发 。 ”
达斯古普塔说:“这一发现对研究系外行星潜在可居住性的人来说意义重大 。 ”作为美国国家航空航天局资助的合作项目CLEVERPlanets的首席研究员 , 他对这个话题非常感兴趣 。 该项目研究了生命必需元素如何在遥远的系外行星上结合在一起 。
莱斯大学的莫里斯·尤因地球、环境和行星科学教授达斯古普塔说:“至少对我们自己的星球来说 , 我们现在知道整个氮预算不仅来自太阳系外的物质 。 ”
他说:“即使其他原行星盘没有那种巨大的行星迁移导致从外部区域渗入富含挥发性物质的物质 , 它们靠近恒星的内部岩石行星仍可以从邻近区域获取挥发物 。 ”