地球最早或是被水覆蓋的“潮濕”行星
發布時間:2014年11月26日 文章出自:中國科學報
標簽: 科學
美國伍茲霍爾海洋研究所的研究員近日發現,地球以及內太陽系首次出現水的時間比人們之前想象得要早,地球早先極有可能是一顆被水完全覆蓋的“潮濕”行星。這一研究刊載于10月31日的《科學》雜志上。
“我們的海洋一直都在,并不是之前所認為的后天形成。”研究報告第一作者亞當說。據物理學家組織網10月31日(北京時間)報道,研究人員研究了地球上的碳粒隕石。這種目前已知最原始的隕石,在大約46億年前形成于塵埃漩渦、砂礫、冰和氣體中,形成時間遠早于地球。“這些原始隕石里含有大量水,長久以來被看做是地球水的來源。”研究員尼爾森說。
為了找到地球上水的起源,他們測定了兩種穩定的同位素的比率:一種是氫,另一種是氘。太陽系不同位置的這兩種同位素,比率是不一樣的。
研究人員利用NASA提供的小行星4-Vesta樣本進行研究。4-Vesta在太陽系中與地球形成于相同位置,自身有一層玄武巖表面。來自4-Vesta的隕石又被稱為鈣長輝長無球粒隕石。這些隕石形成于太陽系之后大約1400萬年,從而可以用來尋找內太陽系水的起源,而此時,地球還處于成型的關鍵階段。研究人員利用伍茲霍爾海洋研究所的東北部國家離子探針裝置,分析了五個不同的樣本。這是人類首次在鈣長輝長無球粒隕石中檢測到氫的同位素。
檢測結果表明,4-Vesta有與碳粒隕石以及地球相同的氫同位素構成。這一發現與氮同位素數據一起,表明水最有可能來自碳粒隕石。
“這一研究表明,地球上水與巖石極有可能同時形成。地球成型的時候,是一個潮濕的行星,表層全是水。”該報告另一位作者馬沙爾說。之前的研究認為,地球最早是干燥的,水是后來從彗星或“潮濕”小行星中得來,這些小行星基本由冰和氣體組成。“曾有人認為,在地球形成過程中的水分子肯定早已蒸發或蒸發進太空,而現在地球表面的水,一定是在數億年之后才形成。”馬沙爾說。
盡管這一發現并未否定后來地球含水量的增加,但其同時也表明,在地球形成的早期階段,水的組成與含量均已適宜。
“這一結果同時暗示,我們地球上生命可能起源于很早的時期。”尼爾森補充道,“此外,由于水在內太陽系早已形成,其他系內行星也有可能早期是潮濕的,并且在成為今天這樣惡劣的環境之前,還可能孕育過生命。”
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