地球上的氮是从哪里来的？

2021-01-26 09:18:48来源：科技日报

地球上的氮是从哪里来的?美国莱斯大学一项新研究表明，氮的原始来源其实“近在眼前”。据物理学家组织网21日消息，铁陨石中氮的同位素特征表明，地球可能不仅从木星轨道以外的外太阳系收集氮，还从内太阳系原行星尘埃盘中收集氮。相关研究发表在最近的《自然·天文学》杂志上。

氮是一种挥发性元素，像碳、氢和氧一样，使地球上的生命存在成为可能。知道其来源不仅有助于研究内太阳系岩质行星如何形成，还为研究原行星盘的动力学提供线索，对研究系外行星的潜在宜居性也意义重大。

有研究表明，现在木星与太阳的距离要比形成之初近4倍。“研究人员一直认为，在太阳系内部，木星轨道内的温度太高，因此氮和其他挥发性元素无法凝聚成固体，这意味着木星内挥发性元素处于气态。”论文主要作者达曼维尔·格雷沃说。

因为现在的岩质行星(也被称为原行星)的种子，是通过本地尘埃的积累而在内部圆盘中生长的，所以人们曾以为，它们似乎不含氮或其他挥发物，这类物质必须从外太阳系获得。但最新证据清楚地表明，地球上只有一部分氮来自木星以外的外太阳系。

近年来，科学家们分析了陨石中的非挥发性元素，证明太阳系内外的尘埃具有完全不同的同位素组成。

研究人员发现，在太阳系形成后大约30万年内，在内部原行星上的尘埃具有明显的氮同位素特征。所有来自内盘的铁陨石所含的氮15同位素浓度较低，而来自外盘的铁陨石则富含氮15。这表明，在最初的几百万年内，原行星盘分为两个储层，外层富含氮15同位素，内层富含的是氮14。从一开始，这些挥发性元素就存在于尘埃盘内，很可能是以难降解有机物的形式存在。这一发现与目前的认识相反。

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星球上要出现生命，就需要包含碳、氮、硫等在内的化合物或者挥发性元素。地球和其他岩质行星一样，内部并不含有挥发物。此前的理论认为，地球上的氮，来源于遥远古老行星的碰撞。这些奇妙的碰撞，释放出了那些生命必需的元素。这次，科研人员的最新研究认为，地球上氮的来源可能没有那么遥远，岩质行星本身可能也自带挥发性元素。人们一直想搞清楚，地球为什么会成为今天这个样子。新的思路，新的手段，更高精尖的技术，都在让我们一次次修正此前的认知。(张佳欣)

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