地球上的氮是從哪里來的?美國萊斯大學一項新研究表明，氮的原始來源其實“近在眼前”。據(jù)物理學家組織網(wǎng)21日消息，鐵隕石中氮的同位素特征表明，地球可能不僅從木星軌道以外的外太陽系收集氮，還從內(nèi)太陽系原行星塵埃盤中收集氮。相關研究發(fā)表在最近的《自然·天文學》雜志上。

氮是一種揮發(fā)性元素，像碳、氫和氧一樣，使地球上的生命存在成為可能。知道其來源不僅有助于研究內(nèi)太陽系巖質行星如何形成，還為研究原行星盤的動力學提供線索。

木星是一顆氣態(tài)巨行星，表面由大量氣體構成。有研究表明，現(xiàn)在木星與太陽的距離要比形成之初近4倍。木星為了抵達現(xiàn)在這個位置，花了70萬年的時間。“研究人員一直認為，在太陽系內(nèi)部，木星軌道內(nèi)的溫度太高，因此氮和其他揮發(fā)性元素無法凝聚成固體，這意味著木星內(nèi)揮發(fā)性元素處于氣態(tài)。”論文主要作者達曼維爾·格雷沃說。

因為現(xiàn)在的巖質行星(也被稱為原行星)的種子，是通過本地塵埃的積累而在內(nèi)部圓盤中生長的，所以人們曾以為，它們似乎不含氮或其他揮發(fā)物，這類物質必須從外太陽系獲得。但最新證據(jù)清楚地表明，地球上只有一部分氮來自木星以外的外太陽系。

報道稱，這項研究工作有助于弄清楚地球和太陽系其他巖質天體中生命必需的基本揮發(fā)性元素的起源。同時，這一發(fā)現(xiàn)對研究系外行星潛在宜居性也意義重大。

近年來，科學家們分析了隕石中的非揮發(fā)性元素，證明太陽系內(nèi)外的塵埃具有完全不同的同位素組成。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在太陽系形成后大約30萬年內(nèi)，在內(nèi)部原行星上的塵埃具有明顯的氮同位素特征。所有來自內(nèi)盤的鐵隕石所含的氮15同位素濃度較低，而來自外盤的鐵隕石則富含氮15。這表明，在最初的幾百萬年內(nèi)，原行星盤分為兩個儲層，外層富含氮15同位素，內(nèi)層富含的是氮14。從一開始，這些揮發(fā)性元素就存在于塵埃盤內(nèi)，很可能是以難降解有機物的形式存在。這一發(fā)現(xiàn)與目前的認識相反。

總編輯圈點：

星球上要出現(xiàn)生命，就需要包含碳、氮、硫等在內(nèi)的化合物或者揮發(fā)性元素。地球和其他巖質行星一樣，內(nèi)部并不含有揮發(fā)物。此前的理論認為，地球上的氮，來源于遙遠古老行星的碰撞。這些奇妙的碰撞，釋放出了那些生命必需的元素。這次，科研人員的最新研究認為，地球上氮的來源可能沒有那么遙遠，巖質行星本身可能也自帶揮發(fā)性元素。人們一直想搞清楚，地球為什么會成為今天這個樣子。新的思路，新的手段，更高精尖的技術，都在讓我們一次次修正此前的認知。(張佳欣)