年轻的地球:水是被\"卵石雨\"制造出来的吗?
· BehindLines 编辑部
如果地球自己制造了大部分的水呢?这是发表在《自然·地球科学》(Nature Geoscience)上的一项研究提出的假说,研究团队来自新墨西哥大学,ScienceDaily对其作了介绍。
设想:氢气大气中的干燥卵石
据ScienceDaily,流传最广的解释认为,地球上的水由彗星、陨石或其他天体带来,尤其是来自太阳系寒冷遥远区域的冰质物质。研究人员探索了另一条途径。行星在形成过程中,通过聚集细小的岩石碎块而长大,这一过程称为卵石吸积。这时它可能拥有了富含氢的致密大气。在这样的环境里,穿过气体落下的硅酸盐卵石有可能与之发生反应:氢把岩石中的氧化铁转变为金属铁,并释放出水蒸气。
极高温下的实验
团队由博士生苏斯米塔·加莱(Susmita Garai)牵头,与扎卡里·夏普(Zachary Sharp)和彼得·奥尔森(Peter Olson)一起,把硅酸盐加热到1200至1400摄氏度,先通入氢气流,再通入氦气作对照。每次实验持续15分钟到3小时。据ScienceDaily,近80%的氧化铁转变成了金属铁并生成水蒸气,而用氦气时没有观察到同样的反应。《自然·地球科学》(Nature Geoscience)发布的摘要指出,水在几分钟或几小时内就能形成。
一个令人生疑的量
作者把测量结果推广到早期地球的条件后,据ScienceDaily计算,这一机制可能产生了相当于数百个海洋的水量。扎卡里·夏普(Zachary Sharp)说他对这一结果感到惊讶。他断言,凭借这一机制,几乎所有与地球大小相当的行星都应该有水。ScienceDaily补充说,如果其他岩质行星在形成期间拥有炎热、富含氢的大气,它们也可能产生大量的水,这会使宜居世界比人们以为的更常见。
为什么重要
这些结果来自实验室实验,随后被外推到早期地球的条件。据ScienceDaily,正在形成的行星可能具备制造自身水的原料,而不必完全依赖太阳系其他地方送来的水。