科學家們使用高功率彈頭炮,進行小行星撞擊試驗,揭示了數十億年前水來到地球的情形
近日,科學家們使用高功率彈頭炮,進行了令人驚嘆的新小行星撞擊模擬試驗,揭示了數十億年前水來到地球的真實情形。
在這項研究中,研究人員製作了大理石大小的投射物,用來模擬古代水資源豐富的小行星撞上乾燥的星球目標的效果,撞擊速度約為每小時11000英里。
他們發現在這場撞擊中大量的水留存了下來。
這些發現可以解釋小行星是如何在整個太陽系中為行星輸送水的,這有助於解釋人們在月球和其他行星上發現的水的蹤跡。
該研究使用了一種由浮石粉製成的干物質作為目標行星材料,彈丸以每秒5公里(超過11000英里每小時)的速度撞擊目標。這些實驗是在美國宇航局艾姆斯研究中心的垂直火炮射擊場進行的。
約翰霍普金斯大學的博士後研究員Terik Daly領導了這項研究,他博士在布朗大學完成,也是研究這個項目。
他說:「水和揮發物的起源和運輸是行星科學中的一個大問題。」
這些實驗揭示了小行星可以將水輸送到衛星、行星和其他小行星的機制。
「這是太陽系得以形成並繼續運行的過程。」
為了模擬碳質球粒隕石(可能攜帶水的古代小行星塊),研究人員使用了具有類似成分的大理石大小的彈丸。
然後,他們在NASA艾姆斯研究中心的垂直槍炮射擊範圍內發射。
雖然早期的模型表明所有的水都會在這樣的碰撞中丟失,但模擬結果表明情況並非如此。
「撞擊模型告訴我們,撞擊器應該完全消除在太陽系中常見的許多撞擊速度,這意味著它們所包含的水只是在撞擊的熱中沸騰,」該論文的共同作者、布朗大學地球行星和行星科學系教授Pete Schulz說。
「但是自然界的趨勢比我們的模型更有趣,這就是為什麼我們需要做實驗的原因所在。」
模擬顯示水可能被保留在由衝擊形成的羽流中。
雖然衝擊器本身的部分將被破壞,但產生的水蒸氣和其他材料的蒸氣羽仍然存在。
舒爾茨說:「衝擊熔化、角礫在羽流中形成的岩石。」
我們提出的是,水蒸氣會在它們形成時被融化成熔體和角礫。
因此,即使撞擊的小行星失去其本來的水,也會在熔化時迅速轉化。
圖源:ancient
由於碳質小行星被認為是太陽系中最早的天體之一,所以這一發現有助於解釋水是如何到達地球和其他星體的。
例如,月球的地幔中的水最初可能也是小行星帶來的。
舒爾茨說,問題在於,這給我們提供了一種機制,在這些小行星撞擊之後,水會如何演化。
本文根據英國媒體近期報道編寫。
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