样本取自格陵兰岛、加拿大和夏威夷熔岩等地。

　　科学家们在地球起源方面取得了一项惊人发现。麻省理工学院的研究人员发现了“原始地球”的罕见残余物，即45亿年前存在的早期行星。

　　一个巨大天体撞击了这颗原始行星，这一事件被称为“大碰撞”，它熔融并混合了地球的大部分物质。此前学界认为，这次碰撞完全抹去了原始地球的原始化学特征。

　　10月14日发表于《自然·地球科学》的新研究证实这一观点是错误的。这是首个直接的化学证据，表明部分原始行星物质在形成地球和月球的大碰撞中幸存下来。

　　“这可能是我们保留原始地球物质的第一个直接证据，”麻省理工学院地球与行星科学系保罗·M·库克职业发展助理教授倪妮（音）表示。“我们看到了大碰撞之前远古地球的一块碎片。这非常惊人，因为我们原本预期这一早期特征会在地球演化过程中逐渐消失。”她补充道。

　　钾元素异常

　　科学家们研究了非常古老且深层的岩石。样本来自格陵兰岛、加拿大和夏威夷熔岩等地。通过使用特殊质谱仪，研究人员在这些样本中发现了一种独特的化学特征——钾同位素的微妙失衡，表现为钾-40的亏损。

　　这种钾元素比例与现代地球大部分物质的组成不同。尽管差异微小但可测量，证实了其成分与地球主体物质存在区别。

　　大碰撞混合效应

　　主流地球形成理论认为，在原始地球形成约1亿年后，一个火星大小的天体与之相撞。这场灾难性事件本应熔融并彻底混合整个行星，从而重置其化学成分。原始地球的构成物质被认为已完全改变。

　　研究团队进一步进行了行星撞击和地质混合过程的复杂模拟。结果确认，包括大碰撞在内的所有已知后续事件，均无法产生观测到的钾-40亏损现象。有趣的是，模拟显示经历强烈撞击和混合的物质会产生钾-40比例“略高”的组成，这与现代地球物质相符。由于古老岩石仍保持原始亏损状态，结论表明原始地球的构造块不知何故保持了原始状态，并深藏于地球内部。

　　研究引发新谜题

　　这些原始地球岩石的化学特征与现有地质收藏中的任何已知陨石均不完全匹配。其他陨石虽存在钾异常，但均未呈现与古老岩石完全相同的亏损特征。这表明形成原始地球的原始物质尚未被发现，意味着当前陨石样本库并不完整。

　　“科学家一直试图通过结合不同群组陨石的成分来理解地球的原始化学组成，”倪妮表示。“但我们的研究表明，现有陨石样本库并不完整，关于地球起源我们仍有诸多未知。”

　　这项发现将帮助行星科学家拼凑出塑造早期地球的原始成分。