科學(xué)家們曾認(rèn)為構(gòu)成地球上水的物質(zhì)或源自落在地球上的小行星,但亞利桑那州立大學(xué)最近的一項(xiàng)研究認(rèn)為,它們還有可能來自太陽星云。
亞利桑那州立大學(xué)的史提芬·德施教授表示,以前人們之所以認(rèn)為地球上的水其實(shí)都來自小行星,是因?yàn)榈厍蚝Q笾须涞耐凰刂唬┡c氫的比例和小行星樣本中的數(shù)值非常接近,但地球上構(gòu)成水的物質(zhì)可能并非全部都來自小行星,
史提芬·德施說:“這是該領(lǐng)域內(nèi)的‘盲區(qū),由于樣本中的數(shù)值十分接近,人們會很自然地認(rèn)為地球上構(gòu)成水的物質(zhì)都來自小行星,但最近有研究發(fā)現(xiàn)靠近巖心和地幔間的邊界區(qū)域也存在氫,這意味著地球上的氫并不全存在在海洋中,也就是說地球上的氫可能并不全是由小行星帶來的。”
史提芬·德施指出近期研究也發(fā)現(xiàn),在地球的地幔中,含有與太陽星云具有同位素特征的氦和氖,新的研究則以此假設(shè)地球上的部分氫可能來自太陽星云,建立了一個(gè)相應(yīng)的理論模型。
該模型的演化結(jié)果表現(xiàn)為,在太陽形成初期,太陽星云在太陽形成后仍有殘留,這些殘留物質(zhì)中含有氫和一些稀有氣體,其中部分殘留物處于當(dāng)時(shí)的地球軌道范圍內(nèi),就會被當(dāng)時(shí)地表的熔巖吸收,然后逐漸進(jìn)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巖漿中,在地表逐漸冷卻后成為地幔。該模型認(rèn)為,地球的地幔深處含有稀有氣體,地核中的氘氫含量則低于地幔和海洋。
研究人員認(rèn)為,照此模型計(jì)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(gòu)成物質(zhì)可能源于太陽星云。
論文的主要作者 Jun Wu 認(rèn)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系結(jié)構(gòu)類似的星系中,那些足夠大的巖石星球上最終都很可能會出現(xiàn)水,這是星系演變所造成的一種自然結(jié)果。”
(摘自美《深科技》(編輯/華生)