行星體的構(gòu)建物質(zhì)從何而來？地球的原始組成物質(zhì)究竟源自何處？這些行星科學領(lǐng)域的核心問題長期困擾著學界。成都理工大學地球與行星科學學院行星科學國際研究中心的科研團隊，通過一項突破性研究，為破解這些謎題提供了全新視角。相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然·地球科學》，標志著人類對地球演化史的認知邁出重要一步。

傳統(tǒng)觀點認為，太陽系內(nèi)不同組群的原始隕石可代表行星構(gòu)建物質(zhì)的化學成分。然而，現(xiàn)存隕石的化學成分混合模型始終無法完整解釋地球的物質(zhì)組成。研究團隊另辟蹊徑，選取鉀-40同位素作為關(guān)鍵示蹤指標，開發(fā)出高精度鉀同位素異常分析技術(shù)，對全球20個不同地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的代表性樣品展開系統(tǒng)研究。這些樣品涵蓋洋島火山巖、古老地殼巖石等特殊地質(zhì)體，為追蹤地球物質(zhì)演化提供了關(guān)鍵線索。

實驗數(shù)據(jù)顯示，格陵蘭島35億年前的古老巖石與核幔邊界超深地幔柱相關(guān)的洋島火山巖中，均檢測到鉀-40同位素豐度的顯著負異常。這種異常特征與普通地幔物質(zhì)及隕石成分形成鮮明對比。科研團隊通過排除質(zhì)量分餾、放射性衰變等干擾因素，最終確認這種異常信號源自內(nèi)太陽系的原始行星構(gòu)建物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)表明，地球深部至今仍保存著45億年前的"原始物質(zhì)印記"，為研究地球早期演化提供了直接證據(jù)。

研究還深入探討了月球形成大碰撞事件對地球物質(zhì)組成的影響。通過構(gòu)建質(zhì)量平衡模型，團隊發(fā)現(xiàn)約45億年前火星大小的天體與原始地球的劇烈碰撞，不僅為地球帶來了近半數(shù)的鉀元素，更輸送了大量揮發(fā)性物質(zhì)。這些物質(zhì)對地球大氣層、水圈的形成具有決定性作用，為生命誕生創(chuàng)造了必要條件。該成果重新評估了月球形成事件在地球宜居性演化中的關(guān)鍵作用，改變了學界對地球早期環(huán)境的認知框架。