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地球和太阳的组成成分相差无几?那为什么两者相差这么多?

2019-06-21来源:中原财经网
地球和太阳的组成成分相差无几?那为什么两者相差这么多?

形成年轻地球的物质很可能来自诞生太阳的原太阳系星云。来源:NASA / SDO

我们的太阳是没有生命的,它是一个炽热的气体球,由太阳中心的核反应提供能量,而与此同时,地球是一个多岩石、多岩层的星球,被水覆盖,并且生机盎然。但是,这两个天体的元素组成却惊人地相似。

一项新的分析显示,太阳和地球上的元素几乎是一样的,但地球上挥发性更强的元素比太阳上的要少(这些元素会在高温下蒸发)。

这表明地球是由原太阳星云(当初形成太阳的尘埃和气体星团)中的物质形成的,但在地球的形成过程中,氦、氢、氧和氮等挥发性元素却被剥离了。研究报告的作者说,目前研究中使用的工具也有助于揭示围绕遥远恒星运行的系外行星的组成成分。

首先,研究人员分析了落在地球上的陨石岩石中出现的元素,这些陨石被称为球粒陨石。研究人员写道,同样形成于原太阳系星云的球粒陨石经常被用作于了解太阳的化学组成成分。

他们还通过观察太阳光球层(发出光的外部“外壳”)的辐射来评估太阳的元素组成,并结合了来自太阳风湍流和理论模型的数据。

虽然太阳中最丰富的元素是氢和氦,但研究人员发现陨石和光球层中共有60种含量非常丰富元素;根据这项研究,这些元素可能在诞生太阳的原太阳系星云中也很丰富。

然后,科学家们将他们的结果与地核和原始地幔的元素组成进行了比较(这些元素组成可以通过数学模型、地震数据和岩石样本的组合来收集)。研究人员写道,他们发现,虽然地球与球粒陨石和太阳拥有大部分相同的元素,但随着太阳系内部环境逐渐成形,地球已经去除了挥发成分了——挥发性元素逐渐消失了,这是“一个内在过程”。

澳大利亚国立大学地球科学研究学院的地球化学和宇宙化学教授特雷弗·爱尔兰在一份声明中说:“这一比较提供了有关地球形成方式的大量信息。”

类似的评估也可用于绕太阳以外的恒星运转的其他行星。

研究人员在研究报告中写道:“系外岩石行星几乎也可以肯定是恒星星云的“去挥发化”碎片,它们和它们的宿主恒星都是从星云中形成的。”

该研究的主要作者、澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院的博士生Haiyang Wang在声明中说,确定遥远系外行星的元素构成将在决定它们是否能支持人类生命方面发挥重要作用。

Wang说:“当在我们判断一颗岩石行星是否适合居住的过程中,岩石行星的组成是最重要的缺失部分之一。”

这些发现发表在3月14日的在线预印本杂志arXiv上,并将在即将出版的一期Icarus杂志上发表。

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