地球的水從何而來?研究指不是來自熔化的隕石

作者 | 發布日期 2023 年 03 月 23 日 8:30 | 分類 天文 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
地球的水從何而來?研究指不是來自熔化的隕石


水占地球表面 71%,但沒有人知道如此大量的水如何或何時到達地球,發表於《自然》期刊的新研究讓科學家離回答這問題又近了一步。

馬里蘭大學地質學助理教授Megan Newcombe帶領,分析45億年前太陽系形成後一直在太空飄流的熔化隕石。他們發現這些隕石含水量極低,也是有史以來測量過最乾燥地外物質。

▲ 白色虛線為內/外太陽系邊界,小行星帶大致位於火星和木星之間。上方放大圖顯示附著於岩石碎片的水分子,代表可能是此天體將水帶到地球。(Source:Jack Cook/Woods Hole Oceanographic Institution)

結果使研究人員排除為地球水主要的來源,可能對其他行星尋找水和生命有重要意義,還有助了解使地球成為宜居星球的不可能條件。

研究小組分析七個熔化隕石或稱為無球粒隕石(achondrite meteorites),數十億年前從至少五個星子(planetesimals,碰撞形成太陽系行星的物體)分裂出來後撞向地球。所謂熔化的過程,星子在早期太陽系歷史被放射性元素衰變加熱,導致分離成有地殼、地函和地核的層圈構造。

因為這些隕石是最近才落入地球,實驗是首次測量它們的揮發性物質。研究人員使用電子微探針測量鎂、鐵、鈣和矽含量,以及用二次離子質譜儀測量含水量。樣本表面或測量儀器內任何水都可容易測到,導致結果受污染,為了減少污染,首先在低溫真空烘箱烘烤樣本,以去除表面水分,使用二次離子質譜儀前還須再次乾燥。

分析無球粒隕石樣本後,研究人員發現水含量不到質量百萬分之二。相比之下,最潮濕的碳質球粒隕石(carbonaceous chondrites)含約20%水,比此研究隕石樣本多10萬倍。

這意味星子加熱和熔化都會導致幾乎全部水分流失,不管這些星子源於太陽系哪裡,以及一開始含多少水,研究發現並非所有太陽系外天體都富含水,結論是水很可能透過未熔化隕石或球粒隕石傳到地球。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:Pixabay

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