(相關(guān)資料圖)

通過分析惰性氣體同位素?cái)?shù)據(jù)，Parai確定古代羽狀地幔（深層部分）的水濃度是上層地幔的水濃度的1/4到1/250。因此，由此產(chǎn)生的粘性對(duì)比可能阻止了地幔內(nèi)的混合。這將有助于解釋關(guān)于地球的形成和演變的某些長期的謎團(tuán)。這項(xiàng)研究于7月14日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

Parai說：“原始的粘度對(duì)比可能會(huì)解釋為什么引發(fā)整個(gè)地幔巖漿海洋的巨大撞擊沒有使成長中的星球均勻化。這也可以解釋為什么在地球歷史上，羽狀地幔經(jīng)歷了較少的部分融化處理。”

Parai的調(diào)查挑戰(zhàn)了她的領(lǐng)域中曾經(jīng)廣泛持有的一個(gè)假設(shè)：地球的地幔從一開始就是均勻的。當(dāng)太陽系在大約45億年前穩(wěn)定到目前的布局時(shí)，當(dāng)重力將旋轉(zhuǎn)的氣體和塵埃拉入，成為來自太陽的第三顆行星時(shí)，地球形成了。像水、碳、氮和惰性氣體這樣的揮發(fā)性物質(zhì)在地球形成時(shí)被送到了地球上，但是Parai的研究表明，早期加入的物質(zhì)是一種比后來加入的物質(zhì)更干燥的巖石類型。

她發(fā)現(xiàn)，地幔的氦、氖和氙（Xe）同位素要求，與上層地幔相比，羽狀地幔在那段增生期結(jié)束時(shí)，氙和水等揮發(fā)性物質(zhì)的濃度較低。上層地幔可能得益于富含揮發(fā)性物質(zhì)的較大貢獻(xiàn)，類似于一類稱為碳質(zhì)球粒隕石的隕石。

Parai采取了多管齊下的方法來弄清一個(gè)星球的生命故事。發(fā)表在PNAS上的這項(xiàng)研究提出了一個(gè)由她開發(fā)的模型，但Parai也在華盛頓大學(xué)的高溫同位素地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中對(duì)巖石樣本進(jìn)行了自己的實(shí)驗(yàn)工作。她研究火山巖中的惰性氣體同位素--特別是來自氙的同位素--以了解地球地幔成分的演變，并研究地球表面的陸地巖石以觀察大氣的演變。

“在我的實(shí)驗(yàn)室里，”Parai說，“我們采取天然巖石樣本--主要是現(xiàn)代火山巖，但也有一些古代巖石--我們?cè)噲D了解關(guān)于地球歷史的不同事情。具體來說，我們想知道地球是如何得到它的大氣層，它的海洋和其他與可居住性有關(guān)的特征。”