來自地球地幔深處的氙氣揭示了地球的形成和早期演化。這種來自地球的氙氣的同位素特徵與原始隕石相似，與大氣中發現的氙氣特徵明顯不同，後者神秘地缺失了大部分氙氣。
地球上揮發性元素（如水、碳和氮）的起源仍然是一個謎。很難確定這些元素是在太陽系形成後起源於太陽氣體，還是由小行星或彗星帶入的。
一項新的研究，從德國埃菲爾火山省富含二氧化碳的礦泉氣體中取樣氙氣，指出地球地幔中捕獲的部分揮發性元素起源於小行星——這些行星天體的殘骸現在位於火星和木星之間。大氣層中神秘的氙氣來自其他地方，可能是彗星。
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法國洛林大學的資深作者伯納德·馬蒂指出：“我們認為，這個[地幔]成分是在原始地球仍在形成時由小行星貢獻的。”“祖先大氣層中的氙氣是後來在地表透過晚期轟擊貢獻的，並且從未與地幔氙氣混合。”這種晚期轟擊發生在地球形成後約8億年，可能涉及彗星天體。然而，彗星上氙氣的同位素特徵是未知的。
在地幔中發現的來自地球外的隕石氙氣已經被隔離了44.5億年。它還證明了埃菲爾地區的火山活動與來自地幔深處的上升流有關，深度可能超過700公里。
英國牛津大學的地球化學家克里斯托弗·巴倫丁（Christopher Ballentine）說：“證明地幔氙氣來自隕石是向前邁進的一小步，但向前邁進的一大步是證明這種成分與大氣無關。”他沒有參與這項工作。
巴倫丁解釋說，大氣氙氣的起源不僅僅來自地幔的脫氣作用，而且更為複雜。“還沒有人測量過彗星中的氙氣成分，所以也許那是它的來源，”他補充說。地球大氣中預計存在的氙氣大約缺失了90%，提出了各種理論。“缺失的氙氣”之謎以及它去了哪裡是地球化學中尚未解決的重大難題之一。
巴倫丁說：“瞭解氙氣確實是瞭解早期揮發物形成的關鍵。解決揮發物如何到達地球的問題，可以告訴我們關於行星形成方式的一些基本原理。”
本文經《化學世界》許可轉載。該文章於2016年4月26日首次發表。