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 数十亿年前，在新生太阳的周围，环绕着一个由尘埃、气体和岩质物质组成的巨大圆盘。随着时间的推移，在引力的作用下，圆盘中的物质逐渐并合在一起，最终形成了我们今天看到的行星、卫星和小行星。 根据放射性测量定年，地球大约有45.43亿年的历史。现如今，我们的地球被海洋覆盖，充满了生机。但我们知道，它并非从一开始就如此。一直以来，科学家都在努力试图了解包括地球在内的行星的形成过程。可以确定的是，地球是由各种各样的物质聚集而成的，但关于这些物质的性质和出现的时间顺序，存在很大争议。 一项新发表于《科学进展》杂志的研究表明，早期的地球是由炎热干燥的物质形成的。这意味着，覆盖了地球表面70%的水，是在地球形成过程的后期才出现的。 来自岩浆的信息 研究地球形成的一种方法是分析从地球内部深处流出的岩浆。这些岩浆的化学特征，记录着地球形成时的物质的时间和性质，这类似于化石可以给我们提供有关地球生物的过去的线索。 这些岩浆来自地球内部的不同深度，比如上地幔和下地幔。上地幔始于地表之下15千米左右，一直延伸到大约680千米处；下地幔从地表以下680千米一直延伸到2900千米的地核-地幔边界。当构成地球内部的物质以岩浆的形式上升到地表时，科学家就能通过分析它们的构成，来了解存在于地球各层的化学物质及其相互之间的比例。 地球的形成不是在瞬间一蹴而就的，而是持续了数百万年，这段漫长的时间里，物质在慢慢地累积。在新的研究中，为了深入了解地球在积累过程的不同时期发生的事情，研究人员分析了来自下地幔和上地幔的岩浆样本的化学特征。他们发现，早期地球缺乏挥发物，也就是水和碘等容易蒸发的物质。 具体来说，来自上地幔的样本有着更高比例的挥发物，是下地幔样本中的3倍。与下地幔相比，来自上地幔的样本对应于地球历史上更晚的一个时间点。基于这些化学物质的比例，研究人员创建了一个模型，表明早期地球是由炎热、干燥的岩质物质构成的，而大部分生命所必须得挥发物，比如水，则是在地球形成的最后15%或更短的时间内才大量出现的。 内太阳系中的行星 这项研究对行星形成理论具有重要意义。这一领域在近几十年里经历了数次范式转变，并且目前仍然充满了激烈的辩论。在这样的背景下，新研究对水星和金星等其他类地行星的构成要素的性质做出了重要的预测，并凸显了对这些行星进行研究的意义。 研究人员表示，对外太阳系的探索固然重要，因为那里的水世界是寻找地外生命的最有希望的地方。但与此同时，我们不应该忽视内太阳系。近40年来，还没有任何一项任务触及过金星或水星的表面。而想要了解地球以及类地行星是如何形成的，对金星和水星的研究至关重要。 |
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