来自地球地幔深处的氙气揭示了地球的形成和早期演化。这种来自地球的氙气的同位素特征与原始陨石相似，与大气中发现的氙气特征明显不同，后者神秘地缺失了大部分氙气。
地球上挥发性元素（如水、碳和氮）的起源仍然是一个谜。很难确定这些元素是在太阳系形成后起源于太阳气体，还是由小行星或彗星带入的。
一项新的研究，从德国埃菲尔火山省富含二氧化碳的矿泉气体中采样氙气，指出地球地幔中捕获的部分挥发性元素起源于小行星——这些行星天体的残骸现在位于火星和木星之间。大气层中神秘的氙气来自其他地方，可能是彗星。
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法国洛林大学的资深作者伯纳德·马蒂指出：“我们认为，这个[地幔]成分是在原始地球仍在形成时由小行星贡献的。”“祖先大气层中的氙气是后来在地表通过晚期轰击贡献的，并且从未与地幔氙气混合。”这种晚期轰击发生在地球形成后约8亿年，可能涉及彗星天体。然而，彗星上氙气的同位素特征是未知的。
在地幔中发现的来自地球外的陨石氙气已经被隔离了44.5亿年。它还证明了埃菲尔地区的火山活动与来自地幔深处的上升流有关，深度可能超过700公里。
英国牛津大学的地球化学家克里斯托弗·巴伦丁（Christopher Ballentine）说：“证明地幔氙气来自陨石是向前迈进的一小步，但向前迈进的一大步是证明这种成分与大气无关。”他没有参与这项工作。
巴伦丁解释说，大气氙气的起源不仅仅来自地幔的脱气作用，而且更为复杂。“还没有人测量过彗星中的氙气成分，所以也许那是它的来源，”他补充说。地球大气中预计存在的氙气大约缺失了90%，提出了各种理论。“缺失的氙气”之谜以及它去了哪里是地球化学中尚未解决的重大难题之一。
巴伦丁说：“了解氙气确实是了解早期挥发物形成的关键。解决挥发物如何到达地球的问题，可以告诉我们关于行星形成方式的一些基本原理。”
本文经《化学世界》许可转载。该文章于2016年4月26日首次发表。