月亮水来自年轻的潮湿地球

 作者:章楂     |      日期:2017-06-03 01:06:26
作者:Lisa Grossman(图片来源:NASA)彗星或小行星传递地球所有水的概念刚刚受到重创月球岩石的化学分析表明,地球出生时是潮湿的,它长时间保持在水面上,可以向月球捐赠一些月球被认为是在45亿年前婴儿地球与另一个原始行星发生大规模碰撞后形成的直到几年前,大多数天文学家认为月球必须是干燥的 - 任何水都会在撞击中蒸发当罗德岛普罗维登斯的布朗大学的Alberto Saal及其同事研究了20世纪70年代从阿波罗17号任务中带回的岩石时,情况发生了变化 2008年,他们发现岩石中的结晶岩浆实际上含有水 - 而不仅仅是一点点这些矿物质与地球上地幔中的矿物质一样多 “问题变了,水来自哪里”萨尔说他和他的同事现在认为答案就在家附近一些研究小组已经通过测量来自地球和月球的原始岩石中氢及其较重同位素氘的比例来解决这个问题形成更接近太阳的物体倾向于比进一步形成的物体具有更少的氘,因为两种同位素根据温度以不同的速率冷凝 “它成为水凝结的指纹,”萨尔说 “如果我可以测量地球上的这种氘氢比,我可以说水来自哪里”早些时候的工作表明月亮的水到达了彗星然而,氢和氘的平衡可能已经在所研究的矿物中发生了变化:在宇航员在20世纪70年代选择它们之前,他们可能在月球表面上丢失了数十亿年的氢气为了获得更可靠的测量结果,Saal及其同事测量了被困在Apollo 17岩石内的火山玻璃中的比例,从而避免了表面风化他们发现氘比几乎与地球岩石中的氘比相同,这表明两个世界的水来自同一来源水可以由称为碳质球粒陨石的原始小行星提供,其也具有与地球岩石相同的氘比然而,只有当小行星撞击而月亮仍然在产生冲击之后仍然熔化时,水才可能混入月球岩石中根据已知的撞击率,在冷却和凝固之前,没有足够的时间让足够的小行星撞击婴儿月球:月球形成的当前模型表明原始撞击产生的碎片仅在大约一个月后凝结 “[水]必须来自我们所知道的唯一有水的东西:地球,”萨尔说坦佩亚利桑那州立大学的Erik Asphaug说,这个解释与最近的月球形成模型相吻合,他没有参与这项新的研究在巨大的初始撞击中,形成月球的材料中的所有水都不会立即蒸发相反,现在似乎更有可能的是,水在数百年的时间里从云团中迁移出来,这些碎片融合到了月球中 “这种材料将会发展,但它不会导致月球水的大量损失,”Asphaug说 “所以[萨尔和他的团队的新作品]与月球保留了许多水开始的概念高度一致”因此,如果月亮的水来自地球,那么地球的水来自何处形成月球的影响发生在固体开始在太阳系中形成后约1亿年内 - 在天文时间尺度上眨眼间 Saal怀疑地球本来可以从小行星撞击中积累足够的水 “这意味着,虽然我不能绝对证明这一点,但可能是地球形成了水,”他说麻烦的是,我们的星球目前太靠近太阳,因为它从成为太阳系的物质的旋转盘中聚集而保留了水萨尔认为,地球可能已经形成了小行星带现在所在的位置,远离太阳,水可以凝结然后这个星球就会向内迁移这将是一个艰难的理论来证明,因为地球的地质活动已经回收岩石,从而消除了数十亿年的证据这就是月球岩石如此珍贵的原因 “我们现在所知道的只是因为我们对45亿年前在月球上发生的事情进行了化石记录,”萨尔说 “我们无法通过观察地球得出那个结论”期刊参考:科学,DOI:10.1126 / science.1235142关于这些主题的更多信息: