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水如何流到地球上?

2019-10-12 20:02:29 暂无 阅读:1501 评论:0

我们地球大约70%的外观被水笼盖。我们被困在太阳系中,与太阳的距离正好适合于这种液态水的存在。再往前走,那水就会被冰冻。接近任何处所,温度都将太高,我们将面临温室气体失控的风险,雷同于金星灼热的外观所发生的情形。我们在所谓的“戈尔德洛克区”中的位置不是太冷,也不是太热,这是一件功德,因为水当然是生命所必需的。

水如何流到地球上?

然则那水是怎么来的呢?水是地球的标记性特征,它在我们的平常生活中起着至关主要的感化。认识水是若何达到地球的,这也是认识生命在何时何地进化的要害部门。然则我们甚至都不知道它是怎么来的。

今朝对行星形成的认识始于原行星盘,即环绕我们新形成的太阳扭转的大量气体和尘埃盘。当磁盘中的尘土和冰粒互相影响时,这些粒起头形成越来越大的团块。最终,这些团块形成了我们所谓的小行星,即岩石和巨型行星的构建基块。

然则在太阳系形成的早期,该盘在地球如今地点的位置处温度更高。是以,即使构成磁盘的一堆碎片中最有或者存在水分子,水也太热而无法凝聚成液体,从而使其蒸发。更主要的是,早期地球还没有大气层,是以任何液态水滴都更轻易被吹入太空。这使我们有些疑心。若是地球弗成能从圆盘形成而海洋已经无缺无损,那么它们是若何达到这里的呢?

水如何流到地球上?

彗星与小行星

行星科学家猜忌,若是地球的水不是与地球一路形成的,那必然是后来经由地外信使传递的。这两个 小行星 和 彗星 惠临地球 ,并已知怀有冰。(不知道的小行星和彗星之间的区别吗?看看我以前的 小插曲。)事实上,小行星和彗星的构成的模型表明,他们甚至怀有充沛的冰已经交付的水相当于地球海洋的量。

那么,问题解决了吗?不完全的。是彗星照样小行星带了地球的水?是单个事件照样多个事件?发生了多久了?

确定小行星或彗星是否将我们带入我们海洋的一种方式是查察这些宇宙物体的化学构成,并将其与地球进行对照,以找出更相似的器材。例如,一个水分子老是有10个质子(氧分子有8个质子,氢分子各有1个质子),平日有8个中子(仅来自氧分子)。然则水的分歧同位素或者会有额外的中子。例如,重水就是我们所说的由氧气和氘制成的水,这是氢的同位素,或许仅仅是氢加了中子的同位素。

一段时间以来,对彗星的研究似乎支撑了地球的水来自小行星的概念。比来的罗塞塔号航天器是第一个绕行彗星的,也是第一个将着陆器(称为菲莱)送入彗星外观的人。多亏了 Rosetta和Philae,科学家发现彗星上的重水(由氘制成的水)与“常规”水(由划定的旧氢制成)的比率与地球上的比率分歧,这表明最多10%的水地球的水或者发源于一颗彗星。

然而,在2018年,彗星46P /威塔宁彗星的近距离经由 使行星科学家可以使用SOFIA(一种配备了千里镜的巨型喷气机)对其同位素构成进行更具体的研究, 非常酷。他们发现彗星的氘和氢比率与地球上的比率相似。那么,这颗彗星与Rosetta和Philae研究的那颗彗星有何分歧?

好吧,彗星46P / Wirtanen来自一类所谓的“高活性”彗星,这意味着它们比常规彗星接近太阳时会释放更多的水。他们是若何做到的?当一颗尺度彗星接近太阳的热量时,来自其原子核的冰粒会升华或直接从固体冰酿成气体,然后,若是达到了行星外观,它们随后会凝聚成液态水。然则,一颗运动过度的彗星不光会损失其核中的冰,还会损失其大气中先前被加热并从核中释放出来但仍在四周盘桓的富含冰的颗粒。那些严寒的颗粒或者是使高活性彗星的同位素比与地球上的同位素比更相似的原因。

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