摘要:研究人员帮助推翻了流行的理论,即地球上的水源于小行星轰炸其表面。科学家分析了一种类似于早期地球的陨石,以了解我们星球上氢的起源。研究小组表明,建造我们星球的材料的氢比以前想象的要丰富。这些发现支持这样的理论,即地球上可居住条件的形成并不依赖于击中地球的小行星。...
牛津大学的研究人员帮助推翻了一种流行的理论,即地球上的水源于小行星轰炸其表面。取而代之的是,建造我们星球的材料的氢比以前想象的要丰富。研究结果今天已在《杂志》上发表伊卡洛斯。
牛津大学的一组研究人员发现了关于地球上水的起源的关键证据。他们使用一种稀有类型的陨石(称为enstatite软骨),其成分类似于早期地球的组成(45.5亿年前),他们发现了一种氢的来源,这对于形成水分子至关重要。
至关重要的是,他们证明了这种材料中存在的氢是固有的,而不是污染。这表明我们的星球是从氢中建造的材料比以前想象的要丰富。
如果没有基本的元素建筑水块氢,我们的星球将不可能发展生活条件以维持生命。在地球上,氢和延伸水的起源一直在争论,许多人认为,在地球最初的1亿年中,小行星从外太空传递了必要的氢。但是,这些新发现与此相矛盾,这表明地球具有首次形成时产生水所需的氢。
研究小组分析了最初从南极洲收集的名为Lar 12252的陨石的元素组成。他们在牛津郡哈威尔(Harwell)的钻石光源同步加速器上使用了一种称为X射线吸收的元素分析技术。
先前由法国团队领导的一项研究最初在有机材料内部的陨石中鉴定出氢的痕迹和软骨的非结晶部分(陨石中的毫米尺寸球形物体)。但是,其余的是没有责备的 - 这不清楚氢是天然的还是由于陆地污染。
牛津队怀疑大量的氢可以附着在陨石丰富的硫上。使用同步加速器,它们在陨石的结构上发光了强大的X射线光束,以搜索含硫化合物。
最初扫描样品时,团队将精力集中在软骨的非结晶部分上,以前在这里发现了氢。但是,当偶然地分析这些软骨之一外部的材料,该材料由极为细(亚微米)材料的基质组成时,该团队发现基质本身富含硫化氢。实际上,他们的分析发现基质中的氢量是非晶体切片的五倍。
相比之下,在陨石的其他部分,具有明显的陆地污染的裂缝和迹象(例如锈),很少或根本没有氢。这使得团队从地上来源检测到的硫化氢化合物极不可能。
由于原始地球是由类似于烯斯atite软骨的材料制成的,因此这表明到形成行星已经变得足够大以击中小行星时,它将积聚足够的氢储量来解释地球当今的水丰度。
领导该研究的牛津大学地球科学系的Dphil学生汤姆·巴雷特(Tom Barrett)说:“当分析告诉我们的样本中含有硫化氢时,我们感到非常兴奋 - 只是我们所期望的!因为这种硫化氢的可能性起源于陆地污染源自地面污染的可能性很低。
联合作者副教授詹姆斯·布赖森(牛津大学地球科学系)补充说:“对于行星科学家来说,地球的表现是一个基本问题。我们现在认为,地球的外观是如何使用这些稀有的陨石来研究的,我们可以在水力上进行的水平来支持,而在水中的过程中,我们可以自然而然地研究了我们的地球,这是一种自然而然的水平。形成我们的星球后,轰炸了我们的星球。”
X射线吸收近边缘结构(XANES)光谱法是一种用于识别材料中的元素及其化学状态的技术。它通过将X射线照射到样品上,从而使原子以取决于元素是什么,化学形式(例如氧化物,硫化物等)的方式吸收能量,以及原子如何与他人粘合。