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記者2025年12月29日從成都理工大學(xué)獲悉，該校地球與行星科學(xué)學(xué)院行星科學(xué)國(guó)際研究中心王達(dá)研究員團(tuán)隊(duì)在地球的構(gòu)建物質(zhì)探索方面取得新進(jìn)展，為理解地球的原始組成物質(zhì)提供了新理論。相關(guān)成果日前發(fā)表在國(guó)際知名期刊《自然·地球科學(xué)》上。

一直以來(lái)，行星體的構(gòu)建物質(zhì)來(lái)源是行星科學(xué)領(lǐng)域最基礎(chǔ)的研究問(wèn)題之一，而行星地球的組成物質(zhì)來(lái)源至今仍是未解之謎。科學(xué)界一般認(rèn)為可以利用不同組群的原始隕石代表太陽(yáng)系內(nèi)構(gòu)建行星體的物質(zhì)材料成分，然而現(xiàn)存隕石的化學(xué)成分混合模型卻無(wú)法完美解釋地球的構(gòu)建物質(zhì)組成。針對(duì)這一問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)選擇以鉀-40同位素作為關(guān)鍵的示蹤指標(biāo)，通過(guò)建立高精度的鉀同位素異常分析技術(shù)，對(duì)全球20個(gè)具有不同構(gòu)造背景的地區(qū)的代表性樣品進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

經(jīng)過(guò)精密測(cè)定，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在源自核幔邊界超深地幔柱的洋島火山和格陵蘭35億年前的古老巖石中，存在獨(dú)特的鉀-40同位素豐度的負(fù)異常，這與普通地幔和隕石的成分截然不同。為追溯這一異常信號(hào)的根源，研究團(tuán)隊(duì)逐一檢驗(yàn)了質(zhì)量分餾定律、放射性衰變常數(shù)等多種可能因素，最終所有證據(jù)指向鉀-40的負(fù)異常最可能是繼承了內(nèi)太陽(yáng)系的行星構(gòu)建物質(zhì)。這意味著地球深部仍然保留有45億年之前的“原始遺跡”。

此外，該研究還進(jìn)一步評(píng)估了45億年前形成月球的大碰撞事件對(duì)地球的重塑作用。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)質(zhì)量平衡模擬，研究發(fā)現(xiàn)火星大小的行星體與原始地球相撞，為地球帶來(lái)了大量的揮發(fā)性元素（其中包含近一半的鉀元素）。這意味著大碰撞事件可能為地球后續(xù)宜居環(huán)境的形成奠定了重要基礎(chǔ)。