麻省理工學院聯(lián)合多家科研機構(gòu)，在早期地球研究領(lǐng)域取得突破性進展?？茖W家在距今約45億年的古老巖石中，發(fā)現(xiàn)了可能源自原始地球的獨特化學特征，相關(guān)研究成果已于近期發(fā)表于《自然地球科學》期刊。

研究團隊通過分析全球多個地區(qū)的古老巖石樣本，發(fā)現(xiàn)了鉀同位素的異常分布。在格陵蘭、加拿大及夏威夷采集的樣本中，研究人員檢測到鉀-40同位素含量顯著低于現(xiàn)代地球物質(zhì)。這種異常現(xiàn)象無法通過已知的地質(zhì)活動或隕石撞擊事件解釋，暗示其可能保留了原始地球的化學印記。

早期太陽系形成初期，由氣體和塵埃構(gòu)成的星云盤逐漸凝聚成各類天體?，F(xiàn)有理論認為，原始地球在形成后不久便遭遇了火星大小的撞擊體，這次劇烈碰撞徹底重塑了地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與化學組成。傳統(tǒng)觀點認為，原始地球的物質(zhì)應當已被完全混合或抹除，但新發(fā)現(xiàn)卻顛覆了這一認知。

科研人員通過計算機模擬重建了地球演化過程。模擬結(jié)果顯示，原始地球物質(zhì)若缺乏鉀-40，在經(jīng)歷巨大撞擊及后續(xù)地質(zhì)活動后，其同位素比例會逐漸接近現(xiàn)代地球物質(zhì)。實際觀測數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果的高度吻合，為原始地球物質(zhì)殘留假說提供了有力支持。

值得注意的是，這些古老樣本的同位素特征與已知隕石存在本質(zhì)區(qū)別。此前研究雖在部分隕石中發(fā)現(xiàn)鉀同位素異常，但其特征與本次發(fā)現(xiàn)的原始地球物質(zhì)并不完全匹配。這表明構(gòu)成原始地球的特定物質(zhì)可能尚未被人類發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有隕石收藏庫未能完整反映地球早期的化學組成。

參與研究的地球科學家指出，這項發(fā)現(xiàn)為重建早期太陽系演化史提供了全新視角。鉀同位素作為化學指紋，可能幫助科學家區(qū)分原始地球物質(zhì)與后期添加成分。研究團隊計劃進一步擴大樣本采集范圍，探索地球深部可能存在的更多原始物質(zhì)遺跡。

該發(fā)現(xiàn)對理解行星形成機制具有重要啟示。傳統(tǒng)模型認為行星通過持續(xù)吸積隕石逐漸成長，但原始地球物質(zhì)的特殊性暗示，地球可能經(jīng)歷了更為復雜的形成過程?？茖W家正在重新評估早期太陽系的物質(zhì)分布，以及不同天體間的化學交換模式。