這項研究強調(diào)，早期的熔融揮發(fā)和富含揮發(fā)物的物質(zhì)的后期增生對于理解硅酸鹽地球中氮的分布至關(guān)重要。這些見解為理解地球上揮發(fā)物的起源開辟了新的途徑。
中國科學技術(shù)大學地球與空間科學學院王文忠教授帶領(lǐng)的研究團隊與國際專家合作，研究了類地行星形成和演化過程中氮同位素的分餾過程。他們的研究成果發(fā)表在《自然通訊》上。
目前學術(shù)界對地球揮發(fā)分增生過程主要有兩種模型：“晚期增生”模型和“早期演化”模型。
由于氮是地球生命的基本組成部分之一，徹底研究其增生和進化歷史對于理解生命相關(guān)元素的起源和地球宜居性的演變具有重要意義。
科研人員采用第一性原理計算方法，深入研究了星云物質(zhì)凝結(jié)為行星胚胎過程中氮同位素(14N和15N)的分餾機制，重點關(guān)注了熔融揮發(fā)和核幔分異兩個階段。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在早期太陽星云中氫氣尚未完全消散的情況下，熔融揮發(fā)作用造成了行星胚胎中14N的富集，而核幔分異則導(dǎo)致了硅酸鹽熔體中15N的富集。
研究人員通過結(jié)合第一性原理計算和觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，單純早期行星胚胎的演化不能完全解釋硅酸鹽地球的氮同位素組成，需要考慮晚期富含揮發(fā)分物質(zhì)(如碳質(zhì)球粒隕石)的加入。硅酸鹽地球的氮豐度是早期演化和晚期增生共同作用的結(jié)果，但晚期增生對其他揮發(fā)分豐度的貢獻有限。
該研究揭示了早期行星的熔融揮發(fā)和晚期富含揮發(fā)性物質(zhì)的吸積兩個關(guān)鍵階段共同決定了硅酸鹽地球中的氮豐度，為認識地球揮發(fā)物起源提供了新的視角。
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