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地球之所以被称为蓝色星球是因为70%的地表被海洋所覆盖,但地球水的来源一直是未解之谜。到底是源于地球自身演化过程中的岩浆水,还是小行星撞击地球带来的水,地球科学家和天文学家持有不同的观点,但几乎没有人考虑过水可能来自太阳。2021年11月29日,发表在《自然天文》的一项研究显示,地球上的一些水可能是由数十亿年前从太阳上层大气吹出的带电粒子流形成的。
大多数模型显示,地球上水是富含水的C型小行星撞击地球带来的。这些小行星撞击地球带来了特殊类型的含有大量含水矿物质的碳质球粒陨石。对碳质球粒陨石所含的水进行同位素D/H测试分析发现,其氘含量高于地球上的水,表明地球部分水仍然来源不明。因此,碳质球粒陨石可能不是将水输送到地球的唯一方式,其他类型的球粒陨石小行星也可能含有水,如富含硅酸盐的S型近地小行星Itokawa。
太阳风是从太阳上层大气射出的高速带电粒子流,主要为氢离子。氢离子与漂浮在太空中的富含硅酸盐的尘埃颗粒发生反应可以产生水,这一反应过程已经在实验室得到证实,H 辐射下硅酸盐矿物表面会产生水分子。电子显微镜和电子光谱研究也提供了地外尘埃粒子中含有水的直接证据。理论上讲,被困在尘埃颗粒中的水将免受太空风化,可以通过陨石输送到太空中的其他天体。
为进一步探索这一假设,研究人员利用原子探针断层扫描技术分析了2010年由日本太空探测器隼鸟收集的富含硅酸盐的Itokawa小行星样品。发现颗粒边缘富集着约1mol%的氢氧化物和水,其深度与对氢离子穿透硅酸盐材料的预期一致,表明太阳风的氢离子被“注入”到岩石中,水被储存到太空风化无法触及的地方,由此形成的水的氘含量较低,可以使地球上的水D/H平衡,表明太阳风是地球水源之一。
根据微小尘埃颗粒中发现的水量判断,每立方米Itokawa 风化层岩石可含20升水,并且这样的水源在整个银河系无空气的其它星球也可能存在,意味着宇航员可能通过处理行星表面的尘埃获得新鲜的水,比如登陆月球将不再需要携带补给品,这将给未来太空探索带来更多便捷。
参考文献:Solar wind contributions to Earth's oceans, 2021, Nature Astronomy, DOI: org/10.1038/s41550-021-01487-w.
责编:朱张航宇
研究:太阳风可能创造了地球上的水
据悉,科廷大学的研究人员近日帮助揭开了地球水来源的持久之谜,他们发现太阳是一个令人惊讶的可能来源。由格拉斯哥大学领导的一个国际研究小组--包括科廷大学空间科学与技术中心(SSTC)的研究人员发现,由来自太阳的带电粒子组成的 太阳风 其在太阳系早期砸向地球的小行星上携带的尘粒表面创造了水。
SSTC主任、约翰-科廷特聘教授Phil Bland表示,跟太阳系中的其他岩质行星相比,地球的水非常丰富,海洋覆盖了地球表面的70%以上,而科学家们长期以来一直对这一切的确切来源感到困惑。
“一个现有的理论是,水在形成的最后阶段被C型小行星带到了地球,然而以前对这些小行星的同位素‘指纹’的测试发现,它们平均来说跟在地球上发现的水不匹配,这意味着至少有一个其他未计算的来源,”Bland教授说道,“我们的研究表明,太阳风在微小的尘埃颗粒表面创造了水,这种同位素较轻的水可能提供了地球上剩余的水。”
据了解,这个新太阳风理论是基于对被称为Itokawa的S型近地小行星的微小碎片的逐个原子分析形成,其样本由日本空间探测器隼鸟号收集并在2010年返回地球。
“我们在科廷大学的世界级原子探针断层成像系统使我们能令人难以置信地详细观察Itokawa尘粒表面的前50纳米左右的内部,我们发现其中含有足够的水,如果按比例增加,每立方米的岩石将达到约20升,”Bland表示。
科廷大学毕业生、现为格拉斯哥大学的Luke Daly博士则表示,这项研究不仅使科学家对地球过去的水源有了非凡了解,而且还可以帮助未来的太空任务。
他指出:“宇航员如何在不携带补给品的情况下获得足够的水,这是未来太空 探索 的障碍之一。我们的研究表明,在Itokawa上创造水的同样的空间风化过程很可能发生在其他没有空气的行星上,这意味着宇航员可能能够直接从行星表面的灰尘中处理新鲜的水供应,比如月球。”
新研究称地球水源或来自太阳,你如何看待这一研究成果?
引言:水是生命之源,平常见到的水资源都是打开水龙头然后水流出来。那水龙头里的水,大家都可以认为是水库来的。很多人呀,对水的来由也是非常的好奇。在自然天文学的杂志上,国际研究小组发现了水可能来自太阳,我国也认为水同样来自太阳。为什么这样说呢,小编带大家来了解了解。
一、事件的还原英国的格拉斯哥大学的领导国际研究组,对水的来由进行了研究,研究呢发现水来自太阳。这些人认为太阳风就来自太阳的粒子。粒子呢,又是带电粒子。通过撞击地球的小行星,然后通过尘埃颗粒的表面摩擦产生了水。然后我国的科学家也提出了新的观点。同样认为水来自太阳,我国科学家认为太阳风也是一种高能粒子。通过穿过地球的磁层与臭氧结合,从而形成了水,来到了地球。
二、小编对这件事的看法小编对水的来由也是非常的好奇,地球75%的都是水资源。可以说大面积都是水。所以,有不少网友都调侃地球改名叫水球吧。不管我国还是国外的科学家,都对水的来源进行了研究。也有不少研究证明了,水确实来自太阳。但是还有一些研究表明,水可能来自除了太阳之外另外的地方。这些理论毕竟是科学家们的研究,小编对此也抱着信任的态度。水资源是非常宝贵的,但是就目前情况来看,水资源频频受到污染。小编在这里希望广大网友们不要浪费水资源,保护水资源,因为水就是人们的生命。如果水资源被污染了,那么受害的将会是人类自己。因为生活中处处都需要水,不管是做饭还是喝水,还是维持自己身体的机制体,这些都需要水。不要让世界上最后一滴水,变成人类自己的眼泪。