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颠覆认知!新研究称地球上的水一半以上都来自太阳,怎么送过来的

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科普大世界 2021-12-01 22:09

我们常说水是生命之源!水对生命来说太重要了,没有任何生物能够离开水而生存。而我们地球上因为有很多的水,所以地球才是一颗有着丰富生命物种存在的星球,好在水在我们地球表面大量存在,占地球表面积71%的是拥有大量水资源的海洋,另外还有很多湖泊、河流、冰川等淡水,这么多的水都是从哪里来的呢?

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传统的说法是地球上的水主要是数十亿年前由彗星和小行星带过来的,特别是彗星,都是含有大量水冰的小天体,水冰含量通常都在50%以上,这样的天体降落到地球上的时候,那么其携带的水冰也会留在地球上,液化后就会成为地球上的液态水了。因此彗星和小行星也被称为是太阳系水资源的“搬运工”,地球上的海洋就是它们搬过来的。

不过也有说法认为在地球刚形成的时候就已经有一部分水了,当地球从熔岩状态渐渐变冷的时候,大气层中的水蒸气就开始凝结成水存在于地球表面了,不过这个水量相当少,大部分的水还都是彗星和小行星送过来的。

然而近日又有一种新的说法,认为地球上的水其实一半以上都来自于太阳,可能很多朋友奇怪了,太阳那么炽热,怎么能给地球送来清凉的水呢?这真是颠覆人们先前的认知了。这种说法是认为太阳耀斑爆发后的太阳风制造了水给地球送过来的,这又是怎么回事呢?

11月29日英国格拉斯哥大学领导的国际研究小组在《自然·天文学》杂志上发表了一篇论文,声称地球上的水可能来自太阳,主要是以氢离子为主的太阳风撞击早期来到地球的小行星所携带的尘埃颗粒表面时产生了水。

研究小组是通过对小行星“丝川”的微小碎片进行逐个原子分析才得出这一新的“太阳风地球造水理论”的,它是一颗S型近地小行星,主要由铁、镁、硅等元素构成,日本隼鸟号小行星探测器于2010年从这个小行星上收集了微量的一些样本并带回地球,之后科学家对这些样本进行研究,而位于澳大利亚科廷大学的世界级原子探针断层扫描系统能够从纳米级的细微角度非常详细地观察“丝川”小行星表面的尘埃颗粒,结果发现这些颗粒中含有相当多的水,从体积上来说,水含量大约占2%,或者说每立方米“丝川”小行星表面物质含20升水。

↑丝川小行星

那么研究者为什么说这水又是太阳风形成的?原来这些水是低水(普通水,也叫轻水),水中元素(氢的同位素,含一个中子)含量极少,但这样的水只存在于丝川小行星表面物质的表层,其内部的水中氘的含量却升高了,更接近于离太阳更远的小行星的氘浓度。

研究者们于是认为太阳风中的氢离子很容易和尘埃中的氧元素(存在于氧化铁镁铝等中)结合成水分子,并附着于尘埃表面,如果是小行星的表面被镀上一层这样的水分子,那么它的水含量充其量也是极少的,甚至可以忽略不计,但是由于小行星也都是尘埃形成的,而且尘埃表面都被“镀”上一层水分子,那么这些尘埃再集合到一起,其水含量就相当可观了,所以很多小行星彗星中都有很多的水。

研究小组还认为太阳系早期充斥着大量的尘埃,假如这些尘埃的表面都有水分子,那么当这些尘埃合成小天体并最终形成地球后,地球上的水也是相当可观的,而且在地球从熔岩状态冷却之后,仍然吸收了大量的尘埃、碎石、彗星、小行星等小天体,表面收集了大量的含水物质,所以在地球的表面也就会出现很多水了。

研究小组还计算出地球上大约56%~72%的水是来自这种形成方式,就是说地球上一大半的水都是这样形成的,而且还认为太阳系中的其他天体中的水也大都是以这样的方式出现的。

参考资料:

《北青网》11月30日文章《新研究称地球水源或来自太阳》

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