科學家認為,大約在45億年前地球形成的時候,太陽的熱量就把太陽系里的大部分水分趕到了火星軌道以外的遠處,這些水至今還以冰的形式存在于土星環(huán)、木星的衛(wèi)星、海王星、天王星以及數(shù)以十億計的彗星之中。
但是地球距離太陽較近,為何上面竟然也有水!這些水究竟是從哪兒來的呢?
近二三十年以來,主流理論認為,地球最初的水和有機物都來自地球之外,是由彗星和一種非常古老的隕石——碳質(zhì)球粒隕石帶到地球上的。碳質(zhì)球粒隕石是一種富含水與有機化合物的球粒隕石,占已知隕石的5%。有人認為,彗星和這種古老隕石都是木星軌道之外形成的,由于它們的軌道很扁,經(jīng)常穿過地球軌道,所以有一部分落到了地球上。因此,是它們把水帶到了地球上。
相關(guān)的佐證是,美國科學家不久前觀測到了一顆恒星系——烏鴉座的Eta Corvi,它的內(nèi)部遭到大量彗星的猛烈撞擊,科學家在這場“彗星風暴”中觀測到了大量冰粒物質(zhì)。因此,科學家得出結(jié)論:在恒星系內(nèi)發(fā)生彗星撞擊是比較常見的天文現(xiàn)象。在太陽系內(nèi),也可能發(fā)生過類似的“彗星風暴”,通過這種方式,彗星把水帶給地球。
這個“彗星來源說”似乎合情合理,但后來經(jīng)過科學家研究發(fā)現(xiàn),地球上的水與彗星上的水并不完全一樣,因為它們具有不同的同位素。這表明,地球上的水應該另有出處。
照理說,如果說地球上的水不是彗星帶來的,那肯定也不是碳質(zhì)球粒隕石帶來的了,因為彗星和那種古老隕石都是在遠離太陽的軌道上運行的。
但最新美國研究人員發(fā)現(xiàn),碳質(zhì)球粒隕石并不都是誕生在木星軌道之外,有一部分的誕生地其實離地球不遠。
這個結(jié)論是研究人員通過分析碳質(zhì)球粒隕石攜帶的冰中氘——氫的同位素的含量得到的。因為天體形成的地方距離太陽越遠,含有的氘越多。如果彗星和碳質(zhì)球粒隕石在同一地方形成,那么它們的冰中氘的比例應當相同或相近,但結(jié)果并非如此。有一部分碳質(zhì)球粒隕石的冰中含有的氘遠低于彗星,這意味著這部分隕石誕生在距離太陽相對近得多的地方。根據(jù)氫的同位素的含量所測算,這部分碳質(zhì)球粒隕石應當是來自火星與木星之間的小行星帶區(qū)域,并且這部分碳質(zhì)球粒隕石攜帶的冰與地球上的水中的氘含量差不多。
這個發(fā)現(xiàn)實際上意味著,地球上的水應該是來自太陽系的小行星帶。
如果說地球上的水是小行星帶來的,那么還必須具備一個大前提,那就是小行星帶上的水資源必須相當充足。那小行星帶上究竟是否具有充足的水資源呢?
自從1801年意大利天文學家皮亞奇發(fā)現(xiàn)了太陽系第一顆小行星后,迄今人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)以百萬計的太陽系小行星。如此眾多的小行星,上面究竟有水嗎?最近,美國田納西大學的科學家就在“西彌斯女神24”小行星上,找到了水和有機物存在的證據(jù)。
位于小行星帶的“西彌斯女神24”小行星體積較大,科學家對它上面的物質(zhì)進行了測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)上面存在著冰層;此外還探測到一些看上去像是復雜的長鏈分子的有機物。該發(fā)現(xiàn)令人驚訝,因為此星在太陽的直射下,冰本應難以長期存在,但經(jīng)測定,它上面的冰存在的時間只有數(shù)千年至數(shù)百萬年,這說明小行星內(nèi)部蘊藏著大量的水,并且不斷地對小行星表面的水進行補充。
小行星內(nèi)部水資源是非常豐富的,這個發(fā)現(xiàn)實際上意味著,小行星帶完全有條件成為地球之水的真正源頭!
如果說地球上的水是來自小行星帶,那么意味著小行星的“隕石雨”一定曾經(jīng)大規(guī)模地光顧過地球。那么,究竟有沒有證據(jù)呢?
2009年3月,美國科學家在來自小行星的隕石中發(fā)現(xiàn)有氨基酸。我們知道,蛋白質(zhì)主要是有氨基酸組成的,而氨基酸有兩種呈鏡像反射的類型,即左手性和右手性。奇怪的是,組成地球生命的氨基酸均為左手性氨基酸,而這些隕石中的氨基酸也是“左撇子”。因此,科學家推測這些由隕石帶來的左手性氨基酸,最終成為了地球原始生命出現(xiàn)的原始材料之一。
而在最近的研究中,美國科學家在大量含碳質(zhì)豐富的小行星中,發(fā)現(xiàn)了更多的左手性氨基酸。這些發(fā)現(xiàn)更加使人確信,來自小行星的“隕石雨”曾經(jīng)大規(guī)模地光顧過地球,地球上的生命起源肯定與這些小行星有千絲萬縷的聯(lián)系。而氨基酸必須在有水的條件下才能產(chǎn)生,這無疑為地球之水來自小行星帶,又提供了一個有力佐證。
科學家指出,搞清楚地球之水的真正來源,意義非常重大,它不但有助于破解地球生命誕生之謎,還對了解太陽系如何形成具有深遠的意義。既然太陽系的小行星有水資源和有機物,那么其他的恒星星系估計也存在這類物質(zhì)。而這就意味著,宇宙中并不缺少外星生命。此外,對小行星帶存在大量水資源的認定,也是人類的一大喜訊,下一步,人類可以把它們作為“太空加油站”,提取航天器往返的燃料以及宇航員的飲用水……
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