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地球的水从哪儿来?科学家认为构成水的物质也

时间:2019-02-12 09:41来源:中国制造
科学家们曾认为构成地球上水的物质或源自落在地球上的小行星,但亚利桑那州立大学最近的一项研究认为, 亚利桑那州立大学的Steven Desch 教授表示,以前人们之所以认为地球上的水

  科学家们曾认为构成地球上水的物质或源自落在地球上的小行星,但亚利桑那州立大学最近的一项研究认为,

  亚利桑那州立大学的Steven Desch 教授表示,以前人们之所以认为地球上的水其实都来自小行星,是因为地球海洋中氘(氢的同位素之一)与氢的比例和小行星样本中的数值非常接近,但地球上构成水的物质可能并非全部都来自小行星,

  Steven Desch 说:“这是该领域内的‘盲区’,由于样本中的数值十分接近,人们会很自然地认为地球上构成水的物质都来自小行星,但最近有研究发现靠近岩心和地幔间的边界区域也存在氢,这意味着地球上的氢并不全存在在海洋中,也就是说地球上的氢可能并不全是由小行星带来的。”

  Steven Desch 指出近期研究也发现,在地球的地幔中,含有与太阳星云具有同位素特征的氦和氖,新的研究则以此假设地球上的部分氢可能来自太阳星云,建立了一个相应的理论模型。

  该模型的演化结果表现为,在太阳形成初期,太阳星云在太阳形成后仍有残留,这些残留物质中含有氢和一些稀有气体,其中部分残留物处于当时的地球轨道范围内,就会被当时地表的熔岩吸收,然后逐渐进行同位素分馏。在同位素分馏过程中,被吸收的氢会被铁元素逐渐拉至地核,而大部分的氘会残留在岩浆中,在地表逐渐冷却后成为地幔。该模型认为,地球的地幔深处含有稀有气体,地核中的氘氢含量则低于地幔和海洋。

  研究人员认为,照此模型计算,地球上大部分的水来自小行星,但地球上约有 2% 的水的构成物质可能源于太阳星云。

  论文的主要作者 Jun Wu 认为,该理论将不仅为地球上水的形成理论提供了新的见解,还将为其他星球上的生命演化理论提供新的可能,他说:“令人兴奋的是,该模型意味着在任何与太阳系结构类似的星系中,那些足够大的岩石星球上最终都很可能会出现水,这是星系演变所造成的一种自然结果。”

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