顯微鏡下的隕石薄片。不同的球上顏色代表不同的礦物，因為光以不同的鉀抵達方式穿過它們。圓形礦物集合體是通過隕石球粒，是隕石運送原始隕石的主要成分。資料來源：妮可·西克·聶。新研現(xiàn)地
（神秘的球上地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（作者：卡內(nèi)基科學(xué)研究所）：卡內(nèi)基的妮可·聶（Nicole Nie）和達旺（Da Wang）領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究發(fā)現(xiàn)，地球上的鉀抵達鉀是通過隕石運送服務(wù)抵達的。他們發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的通過研究表明，一些原始隕石中的隕石運送鉀同位素與其他經(jīng)過化學(xué)處理的隕石中的不同。這些結(jié)果有助于闡明塑造我們太陽系并決定其行星組成的新研現(xiàn)地過程。
“在恒星內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的球上極端條件使恒星能夠利用核聚變制造元素，”前卡內(nèi)基博士后、鉀抵達現(xiàn)供職于加州理工學(xué)院的通過聶解釋道。“每一代恒星都孕育了后代誕生的隕石運送原材料，我們可以追溯這種材料的歷史。”
恒星內(nèi)部產(chǎn)生的一些物質(zhì)可以被噴射到太空中，在那里積聚成氣體和塵埃云。45億多年前，一片這樣的云在自身坍塌形成了我們的太陽。
這一過程的殘余物圍繞新生恒星形成了一個旋轉(zhuǎn)的圓盤。最終，行星和其他太陽系物體從這些殘余物中結(jié)合起來，包括后來分裂成小行星和隕石的母體。
“通過研究隕石中保存的同位素記錄的變化，我們可以追蹤它們形成的來源物質(zhì)，并建立我們太陽系演化的地球化學(xué)時間表，”現(xiàn)就讀于成都理工大學(xué)的王補充道。
每一種元素都含有獨特數(shù)量的質(zhì)子，但其同位素具有不同數(shù)量的中子。同一元素的不同同位素在整個太陽系的分布反映了太陽誕生的物質(zhì)云的組成。許多恒星促成了這種所謂的太陽分子云，但它們的貢獻并不一致，這可以通過研究隕石的同位素含量來確定。
Wang和Nie以及卡內(nèi)基的同事Anat Shahar、Zachary Torrano、Richard Carlson和Conel Alexander測量了32個不同隕石樣品中三種鉀同位素的比例。
鉀特別有趣，因為它是一種中等揮發(fā)性的元素，因其沸點相對較低而容易蒸發(fā)而得名。因此，尋找早于太陽的揮發(fā)物同位素比率模式是一項挑戰(zhàn)，因為它們在熾熱的恒星形成條件下不會停留足夠長的時間，從而保持一個容易閱讀的記錄。

顯微鏡下的隕石薄片，其特征是具有復(fù)雜紋理的隕石球粒。軟骨是太陽系中最古老的材料之一。資料來源：妮可·西克·聶。
聶說：“然而，使用非常靈敏和合適的儀器，我們發(fā)現(xiàn)了鉀同位素的分布模式，這些模式繼承自前太陽系的物質(zhì)，不同類型的隕石也不同。”。
他們發(fā)現(xiàn)，在外太陽系形成的一些太陽系最原始的隕石，稱為碳質(zhì)球粒隕石，含有更多的鉀同位素，這些鉀同位素是由巨大的恒星爆炸（稱為超新星）產(chǎn)生的。而其他最常撞擊地球的隕石，被稱為非碳質(zhì)球粒隕石，其鉀同位素比例與我們的母行星和太陽系內(nèi)部其他地方所見的相同。
沙哈爾總結(jié)道：“這告訴我們，就像混合不良的蛋糕面糊一樣，在形成碳質(zhì)球粒隕石的太陽系外部區(qū)域和我們生活的太陽系內(nèi)部區(qū)域之間，物質(zhì)的分布并不均勻。”。
多年來，卡內(nèi)基地球和行星科學(xué)家一直致力于揭示地球揮發(fā)性元素的起源。這些元素中的一些可能是從外太陽系以碳質(zhì)球粒隕石的背面運輸?shù)竭@里的。然而，由于在非碳質(zhì)球粒隕石中發(fā)現(xiàn)的太陽前鉀同位素的模式與地球上看到的一致，這些隕石可能是地球鉀的來源。
沙哈爾補充道：“直到最近，科學(xué)家們才挑戰(zhàn)了一個曾經(jīng)長期存在的信念，即太陽誕生的太陽星云的溫度足以燃燒掉所有揮發(fā)性元素。”。“這項研究提供了新的證據(jù)，表明揮發(fā)物可以在太陽形成過程中存活下來。”
需要進行更多的研究，將這一新知識應(yīng)用到我們的行星形成模型中，看看它是否調(diào)整了關(guān)于地球及其鄰居如何形成的長期信念。
相關(guān)：對隕石中發(fā)現(xiàn)的揮發(fā)性元素的兩項研究限定了地球物質(zhì)來源的組成
（神秘的地球uux.cn）據(jù)EurekAlert!：在兩項單獨的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了隕石中揮發(fā)性元素鉀（K）和鋅（Zn）中的核合成同位素異常，它限定了形成地球物質(zhì)的來源。根據(jù)這兩項研究，約9成的地球質(zhì)量來自太陽系內(nèi)側(cè)的非碳質(zhì)（NC）物質(zhì)，約1成來自太陽系外圍的碳質(zhì)球粒隕石（CC）物質(zhì)。CC的庫藏元素為地球提供了其鉀含量的約20%和鋅含量的一半。綜合這些研究表明，在形成太陽系的熱太陽星云中，揮發(fā)性元素的分布是不均勻的。
核合成異常是化學(xué)元素形成時產(chǎn)生的同位素比率中的微小差異。在太陽系形成過程中，帶有這些核合成異常的元素會從氣相凝結(jié)成固態(tài)塵埃，后者接著被結(jié)合到隕石和包括地球在內(nèi)的類地行星中。早期太陽系不同部分中的物質(zhì)繼承了不同的核合成異常。形成地球的物質(zhì)的起源可通過測量隕石的核合成異常而得到限定。然而，揮發(fā)性元素的核合成異常（即那些在低溫下凝結(jié)而成的元素）素來難以測量，因此它們的起源未能得到良好的限定。
Nicole Nie、Da Wang和同事對32顆隕石中的3種K同位素（39K, 40K 和 41K）進行了測量。研究人員在同位素40K中發(fā)現(xiàn)了核合成異常，與NC隕石中的這種異常相比，CC隕石中的核合成異常更大，可變性也更多。根據(jù)這些研究結(jié)果，地球巖石中的40K核合成異常比率與NCs的非常接近，這表明地球的大部分K是由NCs輸送的，而由CC輸送的不到20%。
在另一項研究中，Rayssa Martins、Sven Kuthning和同事關(guān)注的是另一種揮發(fā)性元素：鉛（Zn）。作者分析了18顆隕石中的Zn的5種穩(wěn)定同位素。他們發(fā)現(xiàn)了CC和NC隕石間不同的鋅同位素中的核合成異常。當(dāng)與地球的Zn同位素特征進行比較時，Martins、Kuthning等人的發(fā)現(xiàn)表明該元素具有混合性來源。據(jù)作者計算，地球總質(zhì)量的約10%來自CC隕石，其中包括其Zn含量的50%。這些研究結(jié)果表明，來自太陽系外圍的CC物質(zhì)可能對地球的其它揮發(fā)性元素具有重要貢獻。
Nie在這兩個研究小組提供的討論這兩項研究的結(jié)果及其影響的附帶問卷中寫道：“我們的研究以多種方式補充和確認了彼此的結(jié)果。在中等揮發(fā)性的元素中，K的揮發(fā)性最小，而Zn是揮發(fā)性最大的元素之一；因此，我們的研究預(yù)測，多種揮發(fā)性元素應(yīng)該都保留了核合成異常。”