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自人类开始抬头仰望星空开始,就没停止过探寻外星生命的步伐。都说水是生命之源,因此世界各国的探测器和望远镜都试图在地球之外的星球上找到水存在的证据,经过这一步的筛选,我们才能缩小寻找外星生命的范围。然而,反观我们的地球家园,地球上的很多问题我们都没能弄明白,比如,地球的水是从哪里来的?如果能解开这个谜题,也许能为在外星球上找到水源提供更多的线索。

最近,一项新研究发现,地球上的水可能来自于行星形成时太阳系内部的物质,而不是来自影响深远的彗星或小行星,也就是说地球在刚开始形成的时候就存在水了。这项发表在《科学》(Science)杂志上的研究论文用一句话总结了研究成果——地球从一开始就是潮湿的,生命之源从未枯竭过。

来自法国南希的岩石和地球化学中心(CRPG)的研究人员,在一个研究中,确定了一种叫做顽火石球粒(enstatitechondrite)的陨石含有足够的氢,至少可以输送地球海洋中所含水量的三倍,甚至更多。顽火石球粒陨石完全由来自太阳系内部的物质组成,基本上与地球最初构成的物质相同。

“我们的发现表明,这种地球的最初组成材料(顽火石球粒陨石)可能对地球的水资源起了重要作用,”CPRG的研究员劳雷特·皮亚尼(LaurettePiani)说,在岩石行星形成时,太阳系内部存在含氢物质,但是最初的温度太高,水无法凝结。

这项研究的发现令人惊讶,因为人们最初认为,地球最初的组成部分是干燥的。它们来自太阳系的内部区域,那里的温度太高,在行星形成过程中,水不可能凝结并与其他固体聚集在一起。因此当时很多科学家认为,地球上的水最有可能是由来自太阳系外的小行星运送来的。

顽火石球粒陨石提供了一个线索,水不一定来自遥远的地方。圣路易斯华盛顿大学艺术与科学物理博士后研究员莱昂内尔·瓦彻(LionelVacher)说:”对我来说,这一发现最有趣的部分是,据信几乎‘干燥’的顽火石球粒陨石含有出乎意料的高丰度的氢。”

顽火辉石球粒陨石是罕见的,只占收集到的已知陨石的2%左右。但它们与地球的同位素相似性使它们特别引人注目。顽火辉石球粒陨石具有与地球相似的氧、钛和钙同位素,本研究表明其氢、氮同位素也与地球相似。在对地外物质的研究中,一种元素的同位素丰度被用来作为一种独特的特征来识别该元素的起源。

“如果顽火辉石球粒陨石是我们星球最初的组成部分,这一结果表明,这些类型的球粒陨石为地球提供了足够的水来解释地球水的起源,这是惊人的!”瓦切说。本研究还提出,地球大气中含量最丰富的氮气也可能是来自于球粒陨石。

皮亚尼说:“只有少数原始的顽火石球粒陨石存在:它们在小行星上和地球上都没有改变。在我们的研究中,我们仔细挑选了顽火石球粒陨石,并采用了特殊的分析程序,以避免受到地表水输入的影响。”将传统质谱和二次离子质谱(SIMS)两种分析技术相结合,使研究人员能够精确测量陨石中微量水的含量和成分。

这么说来,我们现在的地球家园,这颗海洋面积占了70%的星球,就是为孕育生命而生的。再看看那些“干燥”的星球,比如火星和木卫二,那里的水含量少到可怜,对生命来说简直就是地狱。对于热衷于探索外星生命的人来说,这一发现可能会让人失望。



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