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地球之水并非来自熔化陨石

冯杰

2023年04月27日 02:26

记者 张佳欣
科技日报

水占地球表面积的71%,但没有人知道如此大量的水是如何或何时到达并存在于地球的。15日发表在《自然》杂志上的一项新研究,让科学家们离回答这个问题又近了一步。研究人员发现,地球上的水并非来自熔化的陨石。

美国马里兰大学科研团队分析了自45亿年前太阳系形成以来一直漂浮在太空中的熔化陨石。他们发现,这些陨石的水含量极低。事实上,它们是有史以来测量到的最干燥的物质之一。这些结果使研究人员排除了它们是地球上水的主要来源,这对在其他行星上寻找水和生命具有重要意义。

研究人员分析了7颗熔化的陨石,也就是无球粒陨石,这些陨石从至少5颗“星子”(微行星体)分裂后坠入地球数十亿年。这些“星子”碰撞形成了太阳系中的行星。在熔化的过程中,许多这样的微行星体被早期太阳系放射性元素的衰变所加热,导致它们分裂成具有地壳、地幔和地核的层。

由于这些陨石最近才落到地球上,这次实验首次测量了它们的挥发物。研究人员使用电子探针测量了它们的镁、铁、钙和硅的水平,然后用二次离子质谱仪测量了它们的水含量。

为减少污染,研究人员首先将他们的样本放在低温真空烤箱中烘烤,以去除任何地表水。在样品可在二次离子质谱仪中进行分析之前,样品必须再次干燥。

在分析了无球粒陨石样本后,研究人员发现,水在其质量中所占比例不到百万分之二。相比之下,最潮湿的陨石——碳质球粒陨石含有高达20%的水(按重量计),是团队研究的陨石样本的10万倍。这意味着,无论这些微行星体起源于太阳系的哪里,也不管它们一开始有多少水,微行星体的加热和熔化都会导致几乎全部的水分损失。

研究人员发现,与流行的看法相反,并不是所有的太阳系外天体都富含水。这导致他们得出结论,水很可能是通过未熔化的陨石或球粒陨石输送到地球的。


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2023年04月27日 10:27
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