麻省理工学院（MIT）科学家发现，地球最早形成阶段的“原始地球”物质，可能至今仍保存在地球内部深处。长期以来，科学家一直困惑于为何地球的整体成分与古老陨石中的物质混合并不完全吻合。有一种假说认为，地球在“原始地球”时期（即在月球形成前的早期阶段）所吸收的物质，与巨大撞击后所获得的物质不尽相同。

为验证此观点，MIT团队联合多家研究机构，采用热离子化质谱法，对不同时期、不同深层地球岩石中的钾-40及其它同位素进行精确测量。研究发现，在地球最早期，地球是一颗炽热的岩石星球，随后发生了大碰撞：一个类似火星大小的天体与年轻地球剧烈撞击。这次撞击极为强烈，将地球内部彻底熔化，并改变了地球的化学成分。长期以来，科学界普遍认为，这场碰撞已抹去了地球最初的所有痕迹。

然而，MIT的最新研究给出了不同答案。科学家在深层古老岩石中发现了独特的化学线索，这些岩石的钾同位素组合与现代地球物质明显不同。无论是后续的太空撞击还是当前地质活动，都无法解释这种失衡，推测该特征极可能是原始地球时期的残留物，奇迹般逃过了当初毁灭性撞击的同化与改写。

MIT的妮可·聂（Nicole Nie）博士表示：“这也许是我们首次直接证实原始地球物质得以保存。我们看到极为古老的地球‘碎片’，甚至早于巨大撞击，这十分惊人，因为理论上这种最早期的地球特征，应该在漫长进化中渐渐消失。”

2023年，聂博士团队曾研究来自全球各地的陨石，这些陨石形成于太阳系不同部位，记录了太阳系化学演变的关键。科学家发现，钾有三种同位素（39、40、41），地球上以39和41为主，40极为稀少；而陨石中的钾同位素比例却又不同，这种“钾异常”暗示其中含有地球形成前的原始物质。

本次研究对地球样本进行深度分析，包括来自格陵兰、加拿大和夏威夷等地的太古代基性岩石和现代洋岛玄武岩。他们将岩石样品溶于酸中，提取出钾元素，并用质谱仪精确测量同位素比例。结果显示，这些古老岩石的钾-40含量异常低，比地球其他地区更加稀缺，极少如沙滩黄色颗粒间的褐色砂粒。

团队还运用模拟，分析了地球自形成到后续撞击、加热与混合等演化过程中钾-40变化趋势。模型显示，无论是大撞击还是后续地质作用，通常都会让钾-40含量有轻微提升，而这些古老样本却保持异常低水平，被视为地球早期未被改变的稀有残余。

研究指出，钾-40含量异常低的岩石，可能确为“原始地球”遗留，并且其化学特征仍然与现有陨石样本不同。聂博士表示：“科学家一直试图通过各种不同类型陨石的成分来推测地球的原始化学结构，而我们的研究表明，现有陨石目录还远不完整，地球的起源故事仍有许多待发现之处。”

相关论文发表于《自然地球科学》（Nature Geoscience）杂志。