法国的行星科学家回顾和分析了最近关于太阳系内部“挥发性”元素起源的研究,并得出结论认为这些元素有几种不同的起源。 他们指出,将挥发物输送到地球等岩石行星的机制可能对行星的宜居性起着至关重要的作用。 因此,更好地了解内太阳系挥发物的起源可以为我们寻找其他行星上的生命提供信息。
今天,地球上有丰富的挥发性元素氢、氮、碳和氧,这些元素对我们所知的生命都至关重要。 然而,行星科学家不明白为什么这些元素在地球和其他岩石行星上如此普遍。 科学家认为,太阳系是由气体和一些尘埃组成的原太阳星云 (PSN) 形成的。 PSN 然后凝聚形成太阳、行星、小行星和彗星。 问题在于内太阳系挥发物的元素和同位素组成与 PSN 的预测不符。 这表明这些元素并非直接来自 PSN,而是通过更复杂的过程提供的。
三个交付流程
在他们最近的研究中,Michael Broadley 及其同事在 洛林大学 看起来可能涉及将挥发物输送到太阳系内部的三个独立过程。 首先,他们研究了挥发物如何融入 PSN 早期形成的固体中。 然后,他们研究了这些含挥发物的固体在 PSN 中的分布情况。 最后,该团队考虑了这些固体如何聚集形成岩石行星。
笑气可能指向类地行星上的外星生命
他们工作的一个重要部分是分析挥发性分布是“球粒陨石”的作用,球粒陨石是包含太阳系大部分挥发性元素的固体。 球粒陨石可以由顽火辉石矿物构成,其成分可以是更多的碳质,是“普通”的石质体,或者是彗星状的,大部分是冰构成的。 彗星比其他三种球粒陨石含有更多的水和碳,因此我们可以得出结论,挥发物在整个太阳系中分布不均匀。
在他们的评论中,Broadley 及其同事确定挥发物存在于球粒陨石和彗星中,包含在碳基有机化合物和含水水合硅酸盐的微观结构中。 作者通过分析其常驻有机物和硅酸盐化合物中的同位素特征,证实了这些天体中存在挥发物。 鉴于某些同位素可以在某些空间物体而非其他空间物体的原始地外物质中找到,因此可以确定哪些物体含有与 PSN 形成的相同挥发物。 这种挥发物的放射性特征与已知形成类地行星的 PSN 的成分明显不同。 这意味着挥发物来自与太阳系中其他元素不同的宇宙化学储库。
归根结底,行星科学中还有许多未知数,包括整个太阳系挥发物的起源。 Broadley 及其同事的工作通过使用诊断标准来评估所谓的“原始物质”的特性,将我们对球粒陨石、彗星和类地行星中挥发物分布的理解整理成文。
该研究描述于 自然.
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- Sumber: https://physicsworld.com/a/volatile-elements-in-inner-solar-system-have-several-different-origins/
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