数⼗亿年前，在新⽣太阳的周围，环绕着⼀个由尘埃、⽓体和岩质物质组成的巨⼤圆盘。随着时间的推移，在引⼒的作⽤下，圆盘中的物质逐渐并合在⼀起，最终形成了我们今天看到的⾏星、卫星和⼩⾏星。根据放射性测量定年，地球⼤约有45.43亿年的历史。现如今，我们的地球被海洋覆盖，充满了⽣机。但我们知道，它并⾮从⼀开始就如此。⼀直以来，科学家都在努⼒试图了解包括地球在内的⾏星的形成过程。
可以确定的是，地球是由各种各样的物质聚集⽽成的，但关于这些物质的性质和出现的时间顺序，存在很⼤争议。⼀项新发表于《科学进展》杂志的研究表明，早期的地球是由炎热⼲燥的物质形成的。这意味着，覆盖了地球表⾯70%的⽔，是在地球形成过程的后期才出现的。研究地球形成的⼀种⽅法是分析从地球内部深处流出的岩浆。
这些岩浆的化学特征，记录着地球形成时的物质的时间和性质，这类似于化⽯可以给我们提供有关地球⽣物的过去的线索。这些岩浆来⾃地球内部的不同深度，⽐如上地幔和下地幔。上地幔始于地表之下15千⽶左右，⼀直延伸到⼤约680千⽶处；下地幔从地表以下680千⽶⼀直延伸到2900千⽶的地核-地幔边界。
当构成地球内部的物质以岩浆的形式上升到地表时，科学家就能通过分析它们的构成，来了解存在于地球各层的化学物质及其相互之间的⽐例。地球的形成不是在瞬间⼀蹴⽽就的，⽽是持续了数百万年，这段漫⻓的时间⾥，物质在慢慢地累积。在新的研究中，为了深⼊了解地球在积累过程的不同时期发⽣的事情，研究⼈员分析了来⾃下地幔和上地幔的岩浆样本的化学特征。他们发现，早期地球缺乏挥发物，也就是⽔和碘等容易蒸发的物质。
具体来说，来⾃上地幔的样本有着更⾼⽐例的挥发物，是下地幔样本中的3倍。与下地幔相⽐，来⾃上地幔的样本对应于地球历史上更晚的⼀个时间点。基于这些化学物质的⽐例，研究⼈员创建了⼀个模型，表明早期地球是由炎热、⼲燥的岩质物质构成的，⽽⼤部分⽣命所必须得挥发物，⽐如⽔，则是在地球形成的最后15%或更短的时间内才⼤量出现的。这项研究对⾏星形成理论具有重要意义。
这⼀领域在近⼏⼗年⾥经历了数次范式转变，并且⽬前仍然充满了激烈的辩论。在这样的背景下，新研究对⽔星和⾦星等其他类地⾏星的构成要素的性质做出了重要的预测，并凸显了对这些⾏星进⾏研究的意义。研究⼈员表示，对外太阳系的探索固然重要，因为那⾥的⽔世界是寻找地外⽣命的最有希望的地⽅。但与此同时，我们不应该忽视内太阳系。近40年来，还没有任何⼀项任务触及过⾦星或⽔星的表⾯。
⽽想要了解地球以及类地⾏星是如何形成的，对⾦星和⽔星的研究⾄关重要。