我国科研团队新发现助力破解地球构建物质之谜

记者2025年12月29日从成都理工大学获悉，该校地球与行星科学学院行星科学国际研究中心王达研究员团队在地球的构建物质探索方面取得新进展，为理解地球的原始组成物质提供了新理论。相关成果日前发表在国际知名期刊《自然·地球科学》上。

一直以来，行星体的构建物质来源是行星科学领域最基础的研究问题之一，而行星地球的组成物质来源至今仍是未解之谜。科学界一般认为可以利用不同组群的原始陨石代表太阳系内构建行星体的物质材料成分，然而现存陨石的化学成分混合模型却无法完美解释地球的构建物质组成。针对这一问题，研究团队选择以钾-40同位素作为关键的示踪指标，通过建立高精度的钾同位素异常分析技术，对全球20个具有不同构造背景的地区的代表性样品进行了系统分析。

经过精密测定，研究团队发现，在源自核幔边界超深地幔柱的洋岛火山和格陵兰35亿年前的古老岩石中，存在独特的钾-40同位素丰度的负异常，这与普通地幔和陨石的成分截然不同。为追溯这一异常信号的根源，研究团队逐一检验了质量分馏定律、放射性衰变常数等多种可能因素，最终所有证据指向钾-40的负异常最可能是继承了内太阳系的行星构建物质。这意味着地球深部仍然保留有45亿年之前的“原始遗迹”。

此外，该研究还进一步评估了45亿年前形成月球的大碰撞事件对地球的重塑作用。团队发现，通过质量平衡模拟，研究发现火星大小的行星体与原始地球相撞，为地球带来了大量的挥发性元素（其中包含近一半的钾元素）。这意味着大碰撞事件可能为地球后续宜居环境的形成奠定了重要基础。