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地球之水哪里来

日期: 来源:大科技杂志社收集编辑:陨石

科学家认为,大约在45亿年前地球形成的时候,太阳的热量就把太阳系里的大部分水分赶到了火星轨道以外的远处,这些水至今还以冰的形式存在于土星环、木星的卫星、海王星、天王星以及数以十亿计的彗星之中。

但是地球距离太阳较近,为何上面竟然也有水!这些水究竟是从哪儿来的呢?

来自彗星?

近二三十年以来,主流理论认为,地球最初的水和有机物都来自地球之外,是由彗星和一种非常古老的陨石——碳质球粒陨石带到地球上的。碳质球粒陨石是一种富含水与有机化合物的球粒陨石,占已知陨石的5%。有人认为,彗星和这种古老陨石都是木星轨道之外形成的,由于它们的轨道很扁,经常穿过地球轨道,所以有一部分落到了地球上。因此,是它们把水带到了地球上。

相关的佐证是,美国科学家不久前观测到了一颗恒星系——乌鸦座的Eta Corvi,它的内部遭到大量彗星的猛烈撞击,科学家在这场“彗星风暴”中观测到了大量冰粒物质。因此,科学家得出结论:在恒星系内发生彗星撞击是比较常见的天文现象。在太阳系内,也可能发生过类似的“彗星风暴”,通过这种方式,彗星把水带给地球。

这个“彗星来源说”似乎合情合理,但后来经过科学家研究发现,地球上的水与彗星上的水并不完全一样,因为它们具有不同的同位素。这表明,地球上的水应该另有出处。

古老陨石泄露的秘密

照理说,如果说地球上的水不是彗星带来的,那肯定也不是碳质球粒陨石带来的了,因为彗星和那种古老陨石都是在远离太阳的轨道上运行的。

但最新美国研究人员发现,碳质球粒陨石并不都是诞生在木星轨道之外,有一部分的诞生地其实离地球不远。

这个结论是研究人员通过分析碳质球粒陨石携带的冰中氘——氢的同位素的含量得到的。因为天体形成的地方距离太阳越远,含有的氘越多。如果彗星和碳质球粒陨石在同一地方形成,那么它们的冰中氘的比例应当相同或相近,但结果并非如此。有一部分碳质球粒陨石的冰中含有的氘远低于彗星,这意味着这部分陨石诞生在距离太阳相对近得多的地方。根据氢的同位素的含量所测算,这部分碳质球粒陨石应当是来自火星与木星之间的小行星带区域,并且这部分碳质球粒陨石携带的冰与地球上的水中的氘含量差不多。

这个发现实际上意味着,地球上的水应该是来自太阳系的小行星带。

小行星上水真多

如果说地球上的水是小行星带来的,那么还必须具备一个大前提,那就是小行星带上的水资源必须相当充足。那小行星带上究竟是否具有充足的水资源呢?

自从1801年意大利天文学家皮亚奇发现了太阳系第一颗小行星后,迄今人们已经发现数以百万计的太阳系小行星。如此众多的小行星,上面究竟有水吗?最近,美国田纳西大学的科学家就在“西弥斯女神24”小行星上,找到了水和有机物存在的证据。

位于小行星带的“西弥斯女神24”小行星体积较大,科学家对它上面的物质进行了测定,结果发现上面存在着冰层;此外还探测到一些看上去像是复杂的长链分子的有机物。该发现令人惊讶,因为此星在太阳的直射下,冰本应难以长期存在,但经测定,它上面的冰存在的时间只有数千年至数百万年,这说明小行星内部蕴藏着大量的水,并且不断地对小行星表面的水进行补充。

小行星内部水资源是非常丰富的,这个发现实际上意味着,小行星带完全有条件成为地球之水的真正源头!

感谢来自小行星带的“陨石雨”?

如果说地球上的水是来自小行星带,那么意味着小行星的“陨石雨”一定曾经大规模地光顾过地球。那么,究竟有没有证据呢?

2009年3月,美国科学家在来自小行星的陨石中发现有氨基酸。我们知道,蛋白质主要是有氨基酸组成的,而氨基酸有两种呈镜像反射的类型,即左手性和右手性。奇怪的是,组成地球生命的氨基酸均为左手性氨基酸,而这些陨石中的氨基酸也是“左撇子”。因此,科学家推测这些由陨石带来的左手性氨基酸,最终成为了地球原始生命出现的原始材料之一。

而在最近的研究中,美国科学家在大量含碳质丰富的小行星中,发现了更多的左手性氨基酸。这些发现更加使人确信,来自小行星的“陨石雨”曾经大规模地光顾过地球,地球上的生命起源肯定与这些小行星有千丝万缕的联系。而氨基酸必须在有水的条件下才能产生,这无疑为地球之水来自小行星带,又提供了一个有力佐证。

科学家指出,搞清楚地球之水的真正来源,意义非常重大,它不但有助于破解地球生命诞生之谜,还对了解太阳系如何形成具有深远的意义。既然太阳系的小行星有水资源和有机物,那么其他的恒星星系估计也存在这类物质。而这就意味着,宇宙中并不缺少外星生命。此外,对小行星带存在大量水资源的认定,也是人类的一大喜讯,下一步,人类可以把它们作为“太空加油站”,提取航天器往返的燃料以及宇航员的饮用水……

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