地球一直很潮湿

 
 
地球一直很潮湿  
顽火辉石含有能填满3个海洋的氢  

在孕育了太阳的星际云中发生的冰填满了我们的海洋。图片来历：BILL SAXTON/NSF/AUI/NRAO

地球是太阳系中独一外貌存在液态水的行星。这是一个重要特征，因为水在生命的呈现和成长中饰演了重要脚色。但这些水是从那边来的，地球的水含量有几多？

事实上，地球的构成部门应该是干燥的，因为它们来自太阳系内部，在行星形成进程中，哪里的温度太高，导致水无法凝聚并与其他固体一起积累。人们凡是认为，水是在地球形成的最后阶段，由彗星或太阳系外形成的水合小行星运送到地球的。

克日，法国南茜岩石地质研究中心的研究人员确定了一系列球粒陨石的水浓度和身分，并认为地球上的水大概发源于顽火辉石球粒陨石等物质释放的氢，这表白地球形成之初就拥有足够的形成水的基本元素。相关论文登载于《科学》。

“水的存在一直是个秘。地球的构成部门，以及组成岩石行星和一些小行星的太阳系内部物质被认为是完全干燥的。”论文通讯作者Laurette Piani汇报《中国科学报》，“我们研究的顽火辉石被认为是与地球组成部门最相似的物质之一，它确实含有足够的氢，足以提供至少3倍于地球海洋总水量的水，甚至大概更多。”

水自天上来

“对许多人而言，地球上为什么有水好像是一个微不敷道的问题。”然而，未参加相关研究的美国宇航局约翰逊航天中心的Anne H. Peslier在同期《科学》登载的评论文章中写道，“这种生命要害身分的发源一直是一个恒久争论的话题。”

实际上，太阳系十分“潮湿”。除了地球，科学家在月球、火星、水星、彗星和大行星的酷寒卫星上也发明白水的陈迹。但它是从那边来的呢？

水已知是在星际介质——行星系统归并的处所——中形成的。可是，当新形成的太阳开始释放热和光时，水会被摧毁吗？照旧那些原始的水在恒星形成后仍然存在，直至本日？

之前，一个研究太阳系水发源的研究小组认为，水有一半是在太阳降生之前形成的，也就是说，水是在尘土和睦体云中形成的，而尘土和睦体云是太阳系的始祖。假如水能在这样的云中大量形成，那么它大概无处不在。

研究人员把重点放在了氘上。氘是氢的一种重形态，与普通的氢一起在宇宙大爆炸中发生。科学家得出结论，当水形成时，发生富含氘的“重水”的回响比发生正常水的回响略快，因此水中氘的比例增加了。研究小组预计，地球上约莫50%的水大概在45亿年前太阳降生之前就已经存在了。

这对其他行星系统来说是个好动静。在整个空间中，星际介质的条件要比原行星盘匀称得多，所以很大概处处都有水，进而期待着行星的形成。相关论文2014年登载于《科学》。

“多年来，我们一直在争论冰是否有星际遗产。”美国宇航局喷气推进尝试室天体物理学家Karen Willacy说，但“各类功效并不老是一致的。新的研究回收了一种更简朴的要领，操作了人们已经很好领略的化学道理”。

地球是个破例

可是，Peslier汇报记者，按照太阳系形成的模子，地球作为太阳系内部的行星，应该只有很少、甚至没有水。

早期的行星形成模子预测，年青太阳四周的星云气体由于太热而不能形成冰。因此，作为水蒸气的水不行能等闲地被包括在水星、金星、地球和火星等内存岩石行星中。只有太阳系外侧的行星，如木星，含有富厚的水冰和其他挥发物，因为它们形成于“雪线”之外。“雪线”是在太阳星云中水蒸气和水冰之间的假想界线。这些行星降生时间隔太阳足够远，因此很容易地接收冰。