我们不知道生命是如何在地球上出现的,但有一件事是肯定的:如果没有环绕地表、在溪流中流淌并从天而降的水,我们星球上的生命就不会存在。
我们的星球是唯一已知有生命的星球,也是唯一可以发现大量液态水的星球(卫星是另一个故事)。 关于它的来源和来源存在着巨大的疑问,但新的研究表明,在地球形成之前它就已经存在于太阳系了。
法国国家自然历史博物馆地球化学家杰罗姆·阿莱昂领导的研究小组表示,太阳系诞生时陨石中的水同位素与今天在地球上发现的水同位素相匹配。
“太阳系中水的初始同位素组成对于了解行星体上水的起源至关重要,但尽管进行了大量研究,但仍然未知,”研究人员在论文中写道。
“在这里,我们利用来自原始陨石(太阳系最古老的岩石)的富含钙铝包裹体(CAI)中的氢同位素组成,来确定太阳系形成之初水的氢同位素组成。”
某些类型的陨石可以充当太阳系诞生以来的时间胶囊。 恒星是从气体和尘埃云中诞生的,气体和尘埃云在自身重力作用下塌缩,称为原恒星包层塌缩。
与此同时,它周围的云中的物质变平成一个圆盘,为不断生长、旋转的恒星提供能量。 一旦它完成生长,那片云的剩余部分就会形成该恒星系统中的其他一切? 行星、小行星、彗星等等。
其中许多东西甚至比地球还要古老。放射性测年表明地球形成45.4亿年前。 幸运的是,其中一些岩石就落在我们家门口。
整个吸积过程通常会加热并挤压这些原始物质,使其形成消除其起源痕迹的形式。 这使得对其水分含量的分析成为一项挑战。
然而,偶尔会有一些到达地球表面的岩石样本几乎没有显示出过度烘烤的迹象,这为研究人员提供了绝佳的机会。
Efremovka 陨石于 1962 年在哈萨克斯坦发现,其元素可追溯到 45.7 亿年前。 Aléon 和同事使用专门为此目的开发的新技术对这块陨石及其富含钙和铝的古老包裹体进行了分析。
为了测量陨石的含水量,他们使用了聚焦离子束通过成像来识别和探测样品中的所有矿物质,并将结果与具有各种含水量的八种陆地参考材料进行比较。 然后,他们检查了陨石中氢同位素的比率。
令人着迷的是,这些比率可以用来识别水的特征。 同位素是具有不同中子数量的元素的变体; 氘? 也称为重氢? 有一个质子和一个中子。 氕,或轻氢,有一个质子,没有中子。
由于氢是水的组成部分之一,因此岩石中这两种同位素的比率可以告诉我们岩石所接触的水的情况。 例如,氕是主要的氢同位素在地球上。 在,氘是主要同位素,这告诉我们可能有某种东西正在剥离较轻的氕。
Efremovka 陨石中的矿物质和比例表明,在太阳系历史的前 20 万年中,在星子(即行星种子)形成之前,存在两个大型气藏。 其中一个储层含有太阳气体,太阳系中的物质最终从其中凝结。
研究小组发现,另一个富含水。 这些水可能来自于原恒星包层塌陷时流入太阳系内部的大量星际物质。
令人着迷的是,水的同位素组成与地球上的水非常相似。 这表明早期太阳系从一开始就存在水? 甚至在地球在原行星盘中闪烁之前。
“在大型、早期形成的大地星子中观察到的普遍存在的氢同位素组成是在太阳系最初几十万年中达到的,这是由于大量星际物质直接流入太阳系内部,而不是在太阳系内部产生的。”更进化的原行星盘,”研究人员写道。
该研究发表于自然天文学。