地球的水從哪兒來?科學家認為構成水的物質也有可能來自太陽星雲
科學家們曾認為構成地球上水的物質或源自落在地球上的小行星,但亞利桑那州立大學最近的一項研究認為,它們還有可能來自太陽星雲。
亞利桑那州立大學的 Steven Desch 教授表示,以前人們之所以認為地球上的水其實都來自小行星,是因為地球海洋中氘(氫的同位素之一)與氫的比例和小行星樣本中的數值非常接近,但地球上構成水的物質可能並非全部都來自小行星,
Steven Desch 說:「這是該領域內的『盲區』,由於樣本中的數值十分接近,人們會很自然地認為地球上構成水的物質都來自小行星,但最近有研究發現靠近岩心和地幔間的邊界區域也存在氫,這意味著地球上的氫並不全存在在海洋中,也就是說地球上的氫可能並不全是由小行星帶來的。」
Steven Desch 指出近期研究也發現,在地球的地幔中,含有與太陽星雲具有同位素特徵的氦和氖,新的研究則以此假設地球上的部分氫可能來自太陽星雲,建立了一個相應的理論模型。
(來源:cosmos magazine)
該模型的演化結果表現為,在太陽形成初期,太陽星雲在太陽形成後仍有殘留,這些殘留物質中含有氫和一些稀有氣體,其中部分殘留物處於當時的地球軌道範圍內,就會被當時地表的熔岩吸收,然後逐漸進行同位素分餾。在同位素分餾過程中,被吸收的氫會被鐵元素逐漸拉至地核,而大部分的氘會殘留在岩漿中,在地表逐漸冷卻後成為地幔。該模型認為,地球的地幔深處含有稀有氣體,地核中的氘氫含量則低於地幔和海洋。
研究人員認為,照此模型計算,地球上大部分的水來自小行星,但地球上約有 2% 的水的構成物質可能源於太陽星雲。
論文的主要作者 Jun Wu 認為,該理論將不僅為地球上水的形成理論提供了新的見解,還將為其他星球上的生命演化理論提供新的可能,他說:「令人興奮的是,該模型意味著在任何與太陽繫結構類似的星系中,那些足夠大的岩石星球上最終都很可能會出現水,這是星系演變所造成的一種自然結果。」
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