水占地球表面71%,但没有人知道如此大量的水如何或何时到达地球,发表在《自然》期刊的新研究让科学家离回答这问题又近了一步。
马里兰大学地质学助理教授Megan Newcombe带领,分析45亿年前太阳系形成后一直在太空飘流的熔化陨石。他们发现这些陨石含水量极低,也是有史以来测量过最干燥地外物质。
白色虚线为内/外太阳系边界,小行星带大致位于火星和木星之间。上方放大图显示附著于岩石碎片的水分子,代表可能是此天体将水带到地球。(Source:Jack Cook/Woods Hole Oceanographic Institution)
结果使研究人员排除为地球水主要的来源,可能对其他行星寻找水和生命有重要意义,还有助了解使地球成为宜居星球的不可能条件。
研究小组分析七个熔化陨石或称为无球粒陨石(achondrite meteorites),数十亿年前从至少五个星子(planetesimals,碰撞形成太阳系行星的物体)分裂出来后撞向地球。所谓熔化的过程,星子在早期太阳系历史被放射性元素衰变加热,导致分离成有地壳、地函和地核的层圈构造。
因为这些陨石是最近才落入地球,实验是首次测量它们的挥发性物质。研究人员使用电子微探针测量镁、铁、钙和硅含量,以及用二次离子质谱仪测量含水量。样本表面或测量仪器内任何水都可容易测到,导致结果受污染,为了减少污染,首先在低温真空烘箱烘烤样本,以去除表面水分,使用二次离子质谱仪前还须再次干燥。
分析无球粒陨石样本后,研究人员发现水含量不到质量百万分之二。相比之下,最潮湿的碳质球粒陨石(carbonaceous chondrites)含约20%水,比此研究陨石样本多10万倍。
这意味星子加热和熔化都会导致几乎全部水分流失,不管这些星子源于太阳系哪里,以及一开始含多少水,研究发现并非所有太阳系外天体都富含水,结论是水很可能通过未熔化陨石或球粒陨石传到地球。
(首图来源:Pixabay)