水覆盖了地球表面 70% 的面积,对于我们所知的生命至关重要,但水是如何形成的一直是一个长期的科学争论。
周四,法国团队在期刊上报道后,这个谜题距离解决又近了一步科学 他们已经确定了哪些太空岩石是罪魁祸首,并表明我们的星球自形成以来一直是潮湿的。
领导这项研究的宇宙化学家劳雷特·皮亚尼 (Laurette Piani) 告诉法新社,这一发现与普遍的理论相矛盾,即水是由遥远的彗星或小行星带到最初干燥的地球上的。
根据太阳系形成的早期模型,围绕太阳旋转并最终形成内行星的巨大气体和尘埃盘太热,无法维持冰。
这可以解释贫瘠的条件,和- 但不是我们的蓝色星球,它有广阔的海洋、潮湿的大气和水合良好的地质。
因此,科学家推测水是随后出现的,而主要嫌疑人是被称为“陨石”的陨石。碳质球粒陨石富含含水矿物质。
但问题是它们的化学成分与我们星球的岩石并不完全匹配。
碳质球粒陨石也在太阳系外层形成,这使得它们撞击早期地球的可能性较小。
行星积木
另一组陨石,称为顽辉石球粒陨石,是更接近的化学匹配,含有相似的氧、钛和钙同位素(类型)。
这表明它们是地球和其他内行星的组成部分。
然而,由于这些岩石形成于太阳附近,因此人们认为它们太干燥,无法解释地球丰富的水库。
为了测试这是否属实,Piani 和她在 Centre de Recherches Petrographiques et Geochimiques(CRPG、CNRS/Universite de Lorraine)的同事使用一种称为质谱法的技术来测量 13 种顽辉石球粒陨石中的氢含量。
这些岩石现在相当罕见,仅占已知陨石收藏的百分之二左右,而且很难找到原始、未受污染的陨石。
研究小组发现,这些岩石中含有足够的氢,可以为地球提供至少三倍于海洋的水量,甚至可能更多。
他们还测量了两种氢同位素,因为这些天体之间的相对比例非常不同。
“我们发现顽火辉石球粒陨石的氢同位素组成与地幔中储存的水的氢同位素组成相似,”皮亚尼说,并将其与 DNA 匹配进行比较。
人们发现海洋的同位素组成与含有 95% 顽火辉石球粒陨石水的混合物一致——这进一步证明了地球上大部分水是由这些水组成的。
作者进一步发现顽火辉石球粒陨石中的氮同位素与地球相似,并提出这些岩石也可能是我们大气中最丰富成分的来源。
皮亚尼补充说,研究并不排除后来彗星等其他来源添加水的可能性,但表明顽火辉石球粒陨石在形成时对地球的水预算做出了重大贡献。
该作品“为这个难题带来了关键而优雅的元素”安妮·佩斯利尔写道美国宇航局行星科学家在随附的社论中说道。