地球之水并非来自熔化陨石

【资料图】

图中的白色虚线显示了内太阳系和外太阳系之间的边界，小行星带大致位于火星和木星之间。图像顶部附近的气泡显示水分子附着在岩石碎片上，表明可能将水带到地球的物体类型。图片来源：杰克库克/伍兹霍尔海洋研究所

科技日报记者 张佳欣

水占地球表面积的71%，但没有人知道如此大量的水是如何或何时到达并存在于地球的。15日发表在《自然》杂志上的一项新研究，让科学家们离回答这个问题又近了一步。研究人员发现，地球上的水并非来自熔化的陨石。

美国马里兰大学科研团队分析了自45亿年前太阳系形成以来一直漂浮在太空中的熔化陨石。他们发现，这些陨石的水含量极低。事实上，它们是有史以来测量到的最干燥的物质之一。这些结果使研究人员排除了它们是地球上水的主要来源，这对在其他行星上寻找水和生命具有重要意义。

研究人员分析了7颗熔化的陨石，也就是无球粒陨石，这些陨石从至少5颗“星子”（微行星体）分裂后坠入地球数十亿年。这些“星子”碰撞形成了太阳系中的行星。在熔化的过程中，许多这样的微行星体被早期太阳系放射性元素的衰变所加热，导致它们分裂成具有地壳、地幔和地核的层。

由于这些陨石最近才落到地球上，这次实验首次测量了它们的挥发物。研究人员使用电子探针测量了它们的镁、铁、钙和硅的水平，然后用二次离子质谱仪测量了它们的水含量。

为减少污染，研究人员首先将他们的样本放在低温真空烤箱中烘烤，以去除任何地表水。在样品可在二次离子质谱仪中进行分析之前，样品必须再次干燥。

在分析了无球粒陨石样本后，研究人员发现，水在其质量中所占比例不到百万分之二。相比之下，最潮湿的陨石——碳质球粒陨石含有高达20%的水（按重量计），是团队研究的陨石样本的10万倍。这意味着，无论这些微行星体起源于太阳系的哪里，也不管它们一开始有多少水，微行星体的加热和熔化都会导致几乎全部的水分损失。

研究人员发现，与流行的看法相反，并不是所有的太阳系外天体都富含水。这导致他们得出结论，水很可能是通过未熔化的陨石或球粒陨石输送到地球的。

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