數十億年前，在新生太陽的周圍，環繞著一個由塵埃、氣體和巖質物質組成的巨大圓盤。隨著時間的推移，在引力的作用下，圓盤中的物質逐漸併合在一起，最終形成了我們今天看到的行星、衛星和小行星。
根據放射性測量定年，地球大約有45.43億年的歷史。現如今，我們的地球被海洋覆蓋，充滿了生機。但我們知道，它並非從一開始就如此。一直以來，科學家都在努力試圖了解包括地球在內的行星的形成過程。可以確定的是，地球是由各種各樣的物質聚集而成的，但關於這些物質的性質和出現的時間順序，存在很大爭議。
一項新發表於《科學進展》雜誌的研究表明，早期的地球是由炎熱乾燥的物質形成的。這意味著，覆蓋了地球表面70%的水，是在地球形成過程的後期才出現的。
來自岩漿的資訊
研究地球形成的一種方法是分析從地球內部深處流出的岩漿。這些岩漿的化學特徵，記錄著地球形成時的物質的時間和性質，這類似於化石可以給我們提供有關地球生物的過去的線索。
這些岩漿來自地球內部的不同深度，比如上地幔和下地幔。上地幔始於地表之下15千米左右，一直延伸到大約680千米處；下地幔從地表以下680千米一直延伸到2900千米的地核-地幔邊界。當構成地球內部的物質以岩漿的形式上升到地表時，科學家就能通過分析它們的構成，來了解存在於地球各層的化學物質及其相互之間的比例。
地球的形成不是在瞬間一蹴而就的，而是持續了數百萬年，這段漫長的時間裡，物質在慢慢地累積。在新的研究中，為了深入了解地球在積累過程的不同時期發生的事情，研究人員分析了來自下地幔和上地幔的岩漿樣本的化學特徵。他們發現，早期地球缺乏揮發物，也就是水和碘等容易蒸發的物質。
具體來說，來自上地幔的樣本有著更高比例的揮發物，是下地幔樣本中的3倍。與下地幔相比，來自上地幔的樣本對應於地球歷史上更晚的一個時間點。基於這些化學物質的比例，研究人員創建了一個模型，表明早期地球是由炎熱、乾燥的巖質物質構成的，而大部分生命所必須得揮發物，比如水，則是在地球形成的最後15%或更短的時間內才大量出現的。
內太陽系中的行星
這項研究對行星形成理論具有重要意義。這一領域在近幾十年裡經歷了數次正規化轉變，並且目前仍然充滿了激烈的辯論。在這樣的背景下，新研究對水星和金星等其他類地行星的構成要素的性質做出了重要的預測，並凸顯了對這些行星進行研究的意義。
研究人員表示，對外太陽系的探索固然重要，因為那裡的水世界是尋找地外生命的最有希望的地方。但與此同時，我們不應該忽視內太陽系。近40年來，還沒有任何一項任務觸及過金星或水星的表面。而想要了解地球以及類地行星是如何形成的，對金星和水星的研究至關重要。
#創作團隊：
撰文：不二北斗
排版：雯雯
#參考來源：
https://www.caltech.edu/about/news/earth-formed-from-dry-rocky-building-blocks
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg9213
#圖片來源：
封面圖：ESO/L. Calçada
首圖：NASA/FUSE/Lynette Cook