发布单位: 台北市立天文科学教育馆
水占地球表面的 71% ,但没有人知道如此大量的水是如何或何时到达地球的 ,然而发表在 《自然》 期刊上的新研究让科学家离回答这个问题又近了一步 。在马里兰大学地质学助理教授 Megan Newcombe 的带领下 ,分析了自 45 亿年前太阳系形成以来一直在太空中漂浮的熔化陨石 。他们发现这些陨石的含水量极低 ,也是有史以来测量过的最干燥的地外物质之一 。

图说: 图中白色虚线显示了内太阳系和外太阳系的边界 ,小行星带大致位于火星和木星之间 。图片上缘的放大图示显示了附着在岩石碎片上的水分子 ,意味这种天体可能将水带到地球 。Credit: Jack Cook/Woods Hole Oceanographic Institution. Click image to download hi-res version.
这些结果使研究人员排除了它们作为地球水的主要来源 ,可能对在其他行星上寻找水和生命具有重要意义 ,还有助于了解使地球成为宜居星球的不可能条件 。
研究小组分析了七个熔化的陨石或称为无球粒陨石 (achondrite meteorites) ,这些陨石在数十亿年前从至少五个星子 (planetesimals ,星子指的是碰撞形成太阳系中行星的物体) 中分裂出来后撞向地球 。在所谓熔化的过程中 ,这些星子在早期太阳系历史中被放射性元素的衰变加热 ,导致它们分离成具有地壳 、地函和地核的层圈构造 。
因为这些陨石是最近才落到地球上的 ,这个实验是首次测量它们的挥发性物质 。研究人员使用电子微探针测量它们的镁 、铁 、钙和硅的含量 ,以及用二次离子质谱仪测量它们的含水量 。样本表面或测量仪器内部的任何水都可以很容易被检测到 ,从而污染结果 ,为了减少污染 ,首先在低温真空烘箱中烘烤样本 ,以去除表面的水分 ,在使用二次离子质谱仪之前 ,必须将样本再次干燥 。
在分析了无球粒陨石样本后 ,研究人员发现水的含量不到其质量的百万分之二 。相比之下 ,最潮湿的碳质球粒陨石 (carbonaceous chondrites) 含有约 20%的水 ,比本研究的陨石样本多 10 万倍 。
这意味着星子的加热和熔化都会导致几乎全部水分流失 ,不管这些星子起源于太阳系的哪里 ,以及它们一开始有多少水 。本研究发现 ,并非所有太阳系外天体都富含水 。这使他们得出结论 ,水很可能是通过未熔化的陨石或球粒陨石传到地球的 。 (编译/台北天文馆吴典谚)
资料来源: University of Maryland