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、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

生成海报
(本文共有4人浏览过,今日共有1人浏览过,欢迎多加利用!)

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注