行星化學的獨特性

行星化學通常被認為是地球化學的一個分支。1984?年，我國著名地球化學家涂光熾定義“地球化學”是研究地球（包括部分天體）的化學組成、化學作用和化學演化的科學。但是，隨著科學的不斷發展，行星化學學科與經典地球化學學科之間的差異性越來越明顯。

研究對象的不同。經典地球化學目前主要以地球為研究對象，行星化學主要研究地外物質的化學元素和同位素組成及其演化過程。利用這些地外物質所攜帶的化學信息，反演太陽系的物質來源、星云氣體和塵埃的聚集和吸積、行星及衛星的形成與演化過程（圖?1）。行星化學或多或少地遵循地球上的化學演化規則，但是這些規則必須修改以適應太陽星云和不同行星的物理化學條件或起始成分。

研究物質的不同。行星化學研究對象的物質組成變化更大，包括返回的不同天體樣品、來源于不同母體的隕石以及在隕石中發現的前太陽系顆粒物質。前太陽系顆粒是來源于其他恒星系的物質。不同星系物質的同位素組成是由恒星的核反應所決定的。因此，前太陽系顆粒是認識恒星內部核合成過程的探針，而且其礦物學和化學組成特征可以制約恒星的物理化學條件。此外，球粒隕石的形成和地球巖石的成因也有非常大的差別。

研究體系的不同。行星物質的定年體系與地球物質的定年相比更為多樣化。除了常規的放射性同位素外，短壽命放射性同位素也被應用于行星化學的年代學中。滅絕核素被廣泛地應用于太陽系早期演化過程的定年，可以利用¹⁸²Hf－¹⁸²W?體系測定包括類地行星核－幔分異時間和小行星金屬－硅酸鹽分異事件的時間，也可以利用²⁶Al－²⁶Mg體系測定太陽系早期物質的形成時間。形成于太陽系演化歷史的最初始階段的隕石物質，包括球粒隕石中的富鈣鋁難熔包體（CAI），可能保存了一些沒受擾動的滅絕核素衰變的信息。滅絕核素不僅是太陽系早期演化的精確時間標尺，其衰變還提供了行星演化早期階段的能量，因此隕石中滅絕核素的研究一直是行星化學的前沿領域?。金屬穩定同位素的非質量分餾研究一直是探索太陽系物質起源與演化的重要方法。在行星形成過程中（包括早期的凝聚吸積、后期的核幔分異等），穩定同位素可能會發生質量分餾，因此穩定同位素的非質量分餾有助于了解太陽系物質的來源和各天體物質的相關性。因此，隕石中的短壽命放射性同位素衰變、宇宙射線輻射以及核合成異常產生的同位素非質量相關分餾為限定早期太陽系的演化歷史、反演太陽系形成時的環境和示蹤天體物質的來源及其關系提供了重要手段。

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