
與附近的其他岩石行星相比,看看地球,首先可能會跳出的是很多水。那麼,我們地球的70%表面如何在這種基本壽命成分中覆蓋?
這個問題是生動的科學辯論的主題,事實證明。
有兩種盛行的理論:一個是地球形成時將其固定在水上,因為氣體和塵埃星雲(稱為原始的星雲)在大約45億年前會形成太陽,而行星最終形成了冰(稱為原始的星雲)。根據一種理論,其中一些水仍然存在於地球上,並且可以通過地球的地幔層回收。
[當太陽死亡時,地球會發生什麼?這是給出的
第二個理論認為地球,金星,,,,火星和汞本來可以足夠接近原始的星雲,以至於他們的大多數水都會被熱量蒸發。這些行星會在岩石中幾乎沒有水。就地球而言,當形成月球的碰撞發生時,還會蒸發更多的水。在這種情況下,海洋本來可以由冰豐富的小行星(稱為碳質軟管)傳遞,而不是本土。
跟隨水
科學家可以通過查看兩個氫同位素的比率來跟踪地球水的起源氫在自然界中發生的中子數量不同。一種是普通的氫,它在核中只有一個質子,另一個是氘,也稱為“重”氫,它具有質子和中子。
地球海洋中氘與氫的比率似乎與小行星的緊密匹配,通常富含水和其他元素,例如碳和氮,而不是彗星。 (儘管小行星是繞太陽繞的小岩石身體太陽系的形成。 )
科學家也發現了隕石中的蛋白石這起源於小行星(可能是被小行星撞倒的碎片)。由於蛋白石需要水才能形成,因此這一發現表明來自太空岩石的水。這兩個證據將有利於小行星起源。此外,氘傾向於在太陽系中比氫氣聚集,因此在系統的外部區域形成的水往往往往富含氘。
[查看世界各地發現的隕石的照片這是給出的
最重要的是,與木星,土星,天王星和海王星甚至天然氣巨人本身相比,岩石內行星的水(相對於其質量)相對較少(相對於其質量)。這將支持這樣的想法,即在內部系統中,水蒸發,而在外部系統中則沒有。如果水在地球上蒸發,則必須從其他地方替換,並且系統的外部河流富含小行星。
更多支持證據來自NASA的黎明航天器,於2007年推出,在穀神星和維斯塔上找到了水的證據,這是火星和木星之間的主要小行星帶中的兩個最大物體。
地球的水很複雜
小行星的扣籃?不那麼快。為了使這種情況起作用,在過去的幾十億年中,同位素比必須在海洋中保持不變。
但是如果沒有怎麼辦?
英國格拉斯哥大學的行星科學家莉迪亞·哈利斯(Lydia Hallis)認為,地球早期存在的氫的氘要比現在要少得多。比率發生了變化,因為在地球的早期歷史上,來自太陽的輻射加熱了氫和氘。更輕的氫更有可能飛入外太空,留下更多的氘。
[如果地球是大的兩倍?這是給出的
同樣,在過去的幾年中,較新的模型似乎表明地球保留了很多水,並且海洋可能比任何人想像的要長得多。
哈利斯和她的同事們看著古代加拿大岩石中的氫同位素比,有些地球上最古老的岩石。同位素比看起來不像小行星,而且更像是該地區早期太陽星雲所期望的水 - 岩石具有更普通的氫,氘少。但是當前的海洋比看起來像小行星。這似乎表明在過去幾十億年中發生了一些變化。該研究於2015年發表在科學上。
如果地球的海洋是由我們自己的星球上的水而不是小行星形成的,那將為行星科學家解決一些問題。一個是為什麼地球似乎首先擁有這麼多水的原因。另一個是為什麼據任何人知道需要水的生命,一旦地球具有堅實的表面,似乎已經如此迅速地出現了。
除了哈利斯的工作外,其他科學家還研究了可以從地球內部回收水的方法。 2014年,俄亥俄州立大學地球科學副教授Wendy Panero,博士生Jeff Pigott提出了這樣的理論,即地球是在其內部與整個水海洋形成的。通過板塊構造,水一直在供應海洋。他們研究了石榴石,發現它可以與另一種稱為Ringwoodite的礦物一起使用,以將水輸送到地球內部 - 隨著地幔材料循環,水將出現。
使圖片複雜化,這些假設都不相互排斥。小行星可以輸送水,而有些人可能來自地球的內部。問題是每個人都會提供多少 - 以及如何找到它。
因此,這個謎團將至少持續一段時間。
在Twitter上關注LiveScience@livescience。我們也在Facebook和Google+。