加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)地球与行星科学系博士后桑德琳·佩伦(Sandrine Perron)说，关于行星形成的一个基本假设是，行星首先从年轻恒星(比如早期的太阳)周围的星云中获得这些挥发物。性元素。由于此时的地球是一个熔岩球，元素最初会溶解成岩浆海洋，然后逃逸到大气中。随后，球粒陨石撞击了这颗年轻的行星，带来了更多的挥发性元素。因此，科学家们预计，行星内部的挥发性元素应反映太阳星云的组成，或来自太阳星云和陨石的混合物，而行星大气中的挥发性元素主要来自陨石。根据稀有气体，尤其是氪的同位素比值，可以区分太阳源和球粒陨石源。
大多数从火星坠落到地球的陨石都是暴露在火星大气中的表面岩石。大多数火星陨石是球粒陨石。然而，火星“信使”来到地球的机会非常小。1815年坠落在法国东北部的陨石“Chassigny”是来自火星的“罕见访客”。
通过使用惰性气体实验室建立一种新方法，研究人员仔细测量了陨石样品中微量的氪同位素，以推断陨石中元素的来源。
他们发现“Chassigny”陨石中对应的氪同位素来源应该属于球粒陨石，而不是太阳星云。这意味着陨石衍生的挥发性元素在火星大气中出现的时间比我们之前认为的要早得多，而且是在太阳星云出现的时候——这颠覆了传统观点。
“在火星内部，几乎所有的氪元素都来自球粒陨石，银河官方网站但大气中的氪元素来自太阳星云，”Perron说。“这是非常独特的。”
结果表明，火星的大气层不可能完全由地幔释放气体形成，这可能会给它一个球粒陨石成分。岩浆冷却后，火星必须从太阳星云获得大气层，以防止内部球粒陨石衍生的气体与太阳星云衍生的气体的大量混合。
太阳辐射和太阳风会吹走火星上的太阳星云和原始大气。新的结果表明，火星的形成是在太阳星云消散之前完成的。此外，火星大气中的氪一定以某种方式被保存了下来，可能被困在地下或极地冰盖中。
