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地球的水从何而来研究指出不是来自熔化的陨石

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。The dashed white line in this illustration shows the boundary between the inner solar system and outer solar system, with the asteroid belt positioned roughly in between Mars and Jupiter. A bubble near the top of the image shows water molecules attached to a rocky fragment, demonstrating the kind of object that could have carried water to Earth. Credit: Jack Cook/Woods Hole Oceanographic Institution. Click image to download hi-res version.
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