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地球的水究竟是从哪里来的?

 育则维善余言 2018-09-04

太阳系拥有四颗岩石行星:水星、金星、地球和火星,说好的第五颗呢?


数十亿年前,太阳系中的行星们还在形成中,但在火星与木星之间的那片区域里,木星强大的引力拆散了所有试图形成行星的物质。如今,这颗未能成型的岩石行星,把残骸丢在了这片引力战场中,这些碎片以太阳为中心,形成了庞大的碎石带,被称为小行星带。

小行星带中的石块大小不一,从沙粒般微小的,到巨砾般庞大的。从刚开始接触天文学的时候,它们被称为岩石,干燥的岩石,而如今我们认为,这些存在于一些较大的小行星上的石块,或许含有大量水分,甚至会有液态水。小行星中含有水的这一新发现,源自于对陨石的研究,小行星带中的一些碎片,或偶尔造访地球。这里有一个陨石样本,我们称它为碳质球粒陨石,看上去和摸起来都很干燥。但事实是,水占了这个样本质量的20%,即便是碾成粉末,也未能释放出内在的水分,因为水分子与陨石块中的矿物质,在化学结构上十分契合。我们可以试试看能不能把装有陨石块粉末的试管给加热,加热能使水分子打破化学键,并以水蒸气的形式分离出来,我们可以清晰的看到这脱团的水分子们,全是从这一小块石头里分离出来的,这直接证明了,小行星撞击地球是能够带来大量的水。


四十亿年前,无数小行星在后期重轰炸期冲向了地球,每一次由撞击产生的炽热,足以释放出陨石内部的水分,随后水蒸气以雨水的形态落到地面。而这些水,如今存在于海洋,河流,甚至在我们的咖啡杯中。当我们分析比对地球水中的氘元素时,发现相比于彗星,它的特征与陨石和小行星上的更为吻合。地球上的水,一部分必然是来自于彗星,但你体内所流动的,或许你自己都未意识到,可能是来自于小行星带的。

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