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地球之水哪裡來

科學家認為,大約在45億年前地球形成的時候,太陽的熱量就把太陽系裡的大部分水分趕到了火星軌道以外的遠處,這些水至今還以冰的形式存在於土星環、木星的衛星、海王星、天王星以及數以十億計的彗星之中。

但是地球距離太陽較近,為何上面竟然也有水!這些水究竟是從哪兒來的呢?

來自

彗星?

近二三十年以來,主流理論認為,地球最初的水和有機物都來自地球之外,是由彗星和一種非常古老的隕石——碳質球粒隕石帶到地球上的。碳質球粒隕石是一種富含水與有機化合物的球粒隕石,占已知隕石的5%。有人認為,彗星和這種古老隕石都是木星軌道之外形成的,由於它們的軌道很扁,經常穿過地球軌道,所以有一部分落到了地球上。因此,是它們把水帶到了地球上。

相關的佐證是,美國科學家不久前觀測到了一顆恆星系——烏鴉座的Eta Corvi,它的內部遭到大量彗星的猛烈撞擊,科學家在這場「彗星風暴」中觀測到了大量冰粒物質。因此,科學家得出結論:在恆星系內發生彗星撞擊是比較常見的天文現象。在太陽系內,也可能發生過類似的「彗星風暴」,通過這種方式,彗星把水帶給地球。

這個「彗星來源說」似乎合情合理,但後來經過科學家研究發現,地球上的水與彗星上的水並不完全一樣,因為它們具有不同的同位素。這表明,地球上的水應該另有出處。

古老

隕石泄露的秘密

照理說,如果說地球上的水不是彗星帶來的,那肯定也不是碳質球粒隕石帶來的了,因為彗星和那種古老隕石都是在遠離太陽的軌道上運行的。

但最新美國研究人員發現,碳質球粒隕石並不都是誕生在木星軌道之外,有一部分的誕生地其實離地球不遠。

這個結論是研究人員通過分析碳質球粒隕石攜帶的冰中氘——氫的同位素的含量得到的。因為天體形成的地方距離太陽越遠,含有的氘越多。如果彗星和碳質球粒隕石在同一地方形成,那麼它們的冰中氘的比例應當相同或相近,但結果並非如此。有一部分碳質球粒隕石的冰中含有的氘遠低於彗星,這意味著這部分隕石誕生在距離太陽相對近得多的地方。根據氫的同位素的含量所測算,這部分碳質球粒隕石應當是來自火星與木星之間的小行星帶區域,並且這部分碳質球粒隕石攜帶的冰與地球上的水中的氘含量差不多。

這個發現實際上意味著,地球上的水應該是來自太陽系的小行星帶。

小行

星上水真多

如果說地球上的水是小行星帶來的,那麼還必須具備一個大前提,那就是小行星帶上的水資源必須相當充足。那小行星帶上究竟是否具有充足的水資源呢?

自從1801年義大利天文學家皮亞奇發現了太陽系第一顆小行星後,迄今人們已經發現數以百萬計的太陽系小行星。如此眾多的小行星,上面究竟有水嗎?最近,美國田納西大學的科學家就在「西彌斯女神24」小行星上,找到了水和有機物存在的證據。

位於小行星帶的「西彌斯女神24」小行星體積較大,科學家對它上面的物質進行了測定,結果發現上面存在著冰層;此外還探測到一些看上去像是複雜的長鏈分子的有機物。該發現令人驚訝,因為此星在太陽的直射下,冰本應難以長期存在,但經測定,它上面的冰存在的時間只有數千年至數百萬年,這說明小行星內部蘊藏著大量的水,並且不斷地對小行星表面的水進行補充。

小行星內部水資源是非常豐富的,這個發現實際上意味著,小行星帶完全有條件成為地球之水的真正源頭!

感謝來自小行星帶的

「隕石雨」?

如果說地球上的水是來自小行星帶,那麼意味著小行星的「隕石雨」一定曾經大規模地光顧過地球。那麼,究竟有沒有證據呢?

2009年3月,美國科學家在來自小行星的隕石中發現有氨基酸。我們知道,蛋白質主要是有氨基酸組成的,而氨基酸有兩種呈鏡像反射的類型,即左手性和右手性。奇怪的是,組成地球生命的氨基酸均為左手性氨基酸,而這些隕石中的氨基酸也是「左撇子」。因此,科學家推測這些由隕石帶來的左手性氨基酸,最終成為了地球原始生命出現的原始材料之一。

而在最近的研究中,美國科學家在大量含碳質豐富的小行星中,發現了更多的左手性氨基酸。這些發現更加使人確信,來自小行星的「隕石雨」曾經大規模地光顧過地球,地球上的生命起源肯定與這些小行星有千絲萬縷的聯繫。而氨基酸必須在有水的條件下才能產生,這無疑為地球之水來自小行星帶,又提供了一個有力佐證。

科學家指出,搞清楚地球之水的真正來源,意義非常重大,它不但有助於破解地球生命誕生之謎,還對了解太陽系如何形成具有深遠的意義。既然太陽系的小行星有水資源和有機物,那麼其他的恆星星系估計也存在這類物質。而這就意味著,宇宙中並不缺少外星生命。此外,對小行星帶存在大量水資源的認定,也是人類的一大喜訊,下一步,人類可以把它們作為「太空加油站」,提取航天器往返的燃料以及宇航員的飲用水……


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