羅塞塔的科學家說，地球上的水可能不是來自彗星
目前環繞丘裡烏莫夫-格拉西門科彗星執行的歐空局航天器羅塞塔的研究人員認為，他們可以幫助回答有關水如何進入地球的一個基本問題：很可能不是來自彗星。他們今天在《科學》上發表了他們的發現。
大約40億年前，隕石多次猛烈撞擊年輕的地球，這是一場被稱為“晚期重轟擊”的暴力事件。這發生在我們星球的地殼開始冷卻之後，因此這些彗星和小行星並沒有燃燒並分解成一個古老地球的熔融錶面，而是登陸。在這個過程中，他們很可能將第一批有機分子帶到地球，甚至可能帶到足夠的水來形成海洋，為生命的形成奠定了基礎。
由於小行星和彗星的平均年齡比現今大多數地殼都要古老數十億年，科學家們一直在追查它們，以便更好地瞭解地球上生命起源的條件。在迄今為止科學家對彗星進行的八次分析中，水一直是一個中心問題；彗星附近和遠處的儀器都能探測到彗星冰中某些元素的濃度，看它們是否與我們在地球上看到的相符。但由於只有少數彗星的資料，並不是所有的行星科學家都相信答案如此簡單。
雖然羅塞塔軌道器並不是第一個對彗星上的冰進行仔細分析的軌道器，但羅塞塔飛船質譜儀的主要研究者、瑞士伯爾尼大學的天文學家和研究作者之一凱瑟琳·阿爾特韋格（Kathrin Altwegg）說，這一資料是對我們已經知道的資訊的令人驚訝的補充。”當我們10年前啟動這項任務時，我對這些發現一點也不感到驚訝，”她說。但是，三年前，一項對哈特利彗星的任務——三年前的任務——產生了非常不同的結果——表明地球上的水可能是由彗星沉積的。羅塞塔的發現並不支援這一結論。”並不是所有的事情都像看上去那麼簡單——我們這裡有真正的科學，”她說。
科學家們正在透過研究氫同位素來解決關於水的起源的爭論，氫同位素是指原子核中質子和電子數量相同但中子數量不同的分子。它們仍然是氫——但是一種被稱為氘的同位素多了一個中子，這意味著它比普通氫重。氫和氘都存在於水和冰中。氫與氘的獨特比例有助於確定水在太陽系的來源。地球的比例很小，一萬個重分子中只有三個，Altwegg說，但這個比例是我們星球的特徵。由於羅塞塔離彗星如此之近，科學家們得以利用一種名為質譜的技術來確定樣本中存在的化學物質的數量和型別。也有可能探測到距離較遠的彗星的比率；為了做到這一點，科學家們利用了基於樣品光波的遠端觀測。
在天文學家研究彗星中氘與氫的比率的30年裡，他們看到了一系列的比率，這意味著單個彗星是在非常不同的條件下形成的。奧蘭多中佛羅裡達大學的物理學和天文學教授HumbertoCampins說，研究人員分析的前三顆彗星的比率是地球上發現的兩倍。另外兩個和地球上的比例一樣。但是在羅塞塔正在軌道上執行的丘裡烏莫夫-格拉西門科彗星上，氘的比例更高，氘分子的濃度是它們在地球上出現的濃度的三倍。
奧爾特韋格說：“丘裡烏莫夫-格拉西門科彗星上的比率與其他觀測結果大不相同，這樣的彗星不可能負責將水帶到地球上。”地球上的水更可能是由小行星而不是彗星帶來的。她認為，儘管小行星現在比彗星的岩石要堅硬得多，但它們可能曾經有過更多的冰，冰的比例與我們在地球上看到的更接近。
但佛羅裡達州的坎賓斯還沒有準備好得出任何結論。”羅塞塔的發現很有趣，也很重要，但我不一定認為這些資訊使小行星成為更可能的來源。”。坎賓斯說，科學家們從太陽系這一部分的彗星獲得的少量資料不足以得出任何明確的結論，特別是考慮到他們已經發現的讀數的變化。而且，沒有人真正確定什麼能影響氘與氫的比率。更重要的是，我們甚至不確定我們的地球比率是否正確——從地球較低層的水中獲取讀數，而科學家還沒有，可能會改變這個比率。”當你仔細觀察這些資料時，結論並不是那麼黑白分明，但這仍然是一個有趣的結果。
Campins和Altwegg都同意，他們需要對彗星和小行星進行更多的研究，以瞭解水是如何來到地球上的。Altwegg提到，日本未來的隼鳥2號任務，打算從附近的小行星上採集樣本並帶回地球，將可能提供更多的資料。”如果隼鳥2號帶著一個樣本回家，那永遠是最好的。阿爾特韋格說，這是因為地球上的測試比太空中的測試更敏感。
但是坎賓斯有更多的問題。他正在參與美國宇航局定於2016年發射的“奧西裡斯雷克斯”任務，該任務有一個類似的目標，即從附近的一顆小行星上帶回一個樣本，不僅要瞭解其中可能含有的水，還要瞭解可能有助於地球生命誕生的有機分子。”透過瞭解生命是如何來到地球的，我們可能會瞭解我們如何在其他地方找到生命。
- 發表於 2021-04-28 08:19
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