小行星可能是地球被水覆盖的原因

一项新的研究表明,小行星内部的化学反应可能释放了水,从而缓慢地覆盖了水中的地球。

长期以来,地球上水的起源一直是一个有争议的问题。水在许多化学反应过程中形成,并且它也是彗星的主要成分。因此,研究人员经常讨论其中哪些是我们星球上大部分水的最终来源。

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小行星可能是地球被水覆盖的原因

一项新的研究表明,小行星内部的化学反应可能释放了水,从而缓慢地覆盖了水中的地球。

通常,天文学家认为太空中的水来自彗星,本质上是肮脏的雪球,来自我们太阳系的“冰线”之外,那里的水永远被冻结。这些水将被困在含水的硅酸盐中,然后可以从其岩石基质中释放出来。

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有机物质,例如那些填充星云的物质,可能负责将水带入地球。图片来源:NASA,ESA和哈勃传统团队

最近的一些研究对彗星将大量水带到地球的概念提出了挑战,尽管这种传递方法仍然没有答案。一个问题是,通过彗星到达的含水硅酸盐向地球行星输送的水要比我们观察到的要多得多。彗星轰炸的另一个问题是,我们在地球上看到的水与彗星中的水化学成分不同。

“最近,对来自67 P / Churyumov–Gerasimenko彗星的一些同位素的分析表明,彗星冰对地球海洋的贡献不足1%,这表明需要其他候选物质作为陆地水的来源,”研究人员在科学报告杂志中有解释。

虽然大多数研究人员都在寻找太阳系冰水中的行星水,但日本札幌的一组研究人员却将目光投向了在我们太阳系地区相当普遍的有机物质。

北海道大学行星科学家Akira Kouchi说:“到目前为止,与冰和硅酸盐相比,对有机物质的关注程度要低得多,即使在雪线内有很多。”

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随着加热温度的升高,星际有机物类似物产生水滴和油。在102°C下,有机物的模拟物是均匀的。在350°C,清晰可见水滴。在400℃,显然产生了黑油。图片来源:中野秀行(Hideyuki Nakano)等。

研究人员组装了水,氨和一氧化碳的混合物,然后将它们暴露在紫外线下,模拟了太空中的条件。

“然后,他们在有压力的条件下将金刚石砧室中的有机物类似物从24℃逐渐加热到400℃。样品直到100℃都是均匀的,但在200℃分成两相。在约350℃时,水滴的形成变得明显,并且随着温度的升高,水滴的尺寸增加。在400℃时,除产生水滴外,还产生了黑油。

这项新的研究发现,当加热到高温时,星际有机物会释放水和油。这表明地球上水的最终来源可能在雪内,而不是大量彗星与地球碰撞。

“我们的结果表明,雪线内部的星际有机物是地球上潜在的水源。而且,我们观察到的非生物油形成比以前认为的要多,表明古代地球的石油来源更多。”库奇说。

这些实验中产生的石油在许多方面与从地下开采的原油相似。

今年晚些时候,日本“ Hayabusa2”号飞船将把小龙格的小样带到地球。天文学家希望分析此样本中的有机物质将有助于回答地球上水的起源问题。

本文最初由The Cosmic Companion的创始人和发行人James Maynard在The Cosmic Companion上发表。他是图森市新英格兰本地人变成的沙漠老鼠,与可爱的妻子妮可(Nicole)和麦克斯猫(Max the Cat)住在一起。

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