中国科学技术大学地球与空间科学学院王文忠教授团队与国际学者合作，研究了类地行星增生演化过程中氮同位素的分馏行为。

该研究发表在《自然通讯》杂志上。

目前学术界对地球挥发分沉积过程主要有两种模型：“晚期增厚模型”和“早期演化模型”。

由于氮是地球生命的基本组成部分之一，彻底研究其增生和进化历史对于理解生命相关元素的起源和地球宜居性的演变具有重要意义。

科研人员采用第一性原理计算方法，深入研究了星云物质凝结为行星胚胎过程中氮同位素(14N和15N)的分馏机制，主要关注熔融挥发和核幔分异两个阶段。

研究发现，在早期太阳星云中氢气尚未完全消散的情况下，熔融挥发作用造成行星胚胎中14N的富集，而核幔分异作用导致硅酸盐熔体中15 N的富集。

通过结合第一性原理计算和观测数据，研究人员发现，仅仅依靠早期行星胚胎的演化并不能完全解释硅酸盐地球的氮同位素组成，必须考虑后期富含挥发性物质(如碳质球粒陨石)的加入。

硅酸盐地球的氮丰度是早期演化和晚期增生共同的结果，但晚期增生对其他挥发物丰度的贡献有限。

该研究揭示了早期行星的熔融挥发和晚期富含挥发性物质的吸积两个关键阶段共同决定了硅酸盐地球中的氮丰度，为认识地球挥发物起源提供了新的视角。