地球上的水到底从何而来?近期,《自然》杂志刊文称,詹姆斯·韦布空间望远镜(以下简称韦布望远镜)的探测数据首次显示,水蒸气存在于太阳系主带里德彗星的周围。
(相关资料图)
“主带彗星存在于火星和木星轨道之间的小行星带。”澳门科技大学助理教授余亮亮告诉科普时报记者,主带彗星是天文学家近30年发现的一类活跃小天体,是被认为内部含有水冰的主带小天体,但之前一直缺少强有力的直接证据,韦布望远镜的新发现证实了这一观点。
富水彗星带来新证据
地球所在的太阳系位置,一开始就不是沸点极低、比重极轻的水该待的地方,这是太阳凭借高“体温”定下的规矩。不料地球是个“钉子户”,有着非常例外的水,甚至水占到地球表面积的71%。
那么问题来了,地球形成时所在的太阳原行星盘温度很高,水汽应该无法凝结到原始地球上。过去的主流观点是,地球之水是彗星和一些小行星带来的。彗星由冰、灰尘和岩石物质组成,是富含水冰的小天体。当彗星接近太阳时,它的冰开始升华产生气体向外喷发并吹走表面的小颗粒尘埃,使它有一个朦胧或多云的光环,被称作“彗发”,长长的尾巴则是“彗尾”。
余亮亮认为,里德彗星彗发中的水分子,证明主带中应当存在大量内部结冰的小天体。它们的水冰主要深埋地下,通常气体产量很低。倘若发生撞击事件,局部地区地下水冰暴露出来,就会产生类似彗星的彗尾,于是变成了主带彗星。“主带小天体比周期彗星更容易迁移到地球轨道附近,一定程度上支持了主带结冰小天体为地球‘送水’的可能。”
主带结冰小天体或也是“送水员”
主带结冰小天体为地球“送水”同样充斥着不确定性,挑战来自氢同位素。
此前,科学家们分别统计了地球水以及三个著名的大彗星——哈雷、百武和海尔波普的氘氢比(D/H),发现彗星水的氘氢比居然比地球水高出两倍多。如果地球上的水全是彗星带来的,氘氢比值应该一样才对。“这意味着,地球水应当不完全来自彗星。”余亮亮说。
有研究表明,来自小行星球粒陨石的氘氢比小于地球。“地球水的氘氢比介于小行星和彗星之间。原行星盘中的小行星在水的雪线(凝结点线)内侧形成,是缺水的,彗星在雪线外侧形成,是富水的。”余亮亮分析,一定比例的小行星和彗星都撞击地球后,它们带来的水混合后,可以解释地球水的氘氢比介于小行星和彗星之间这个问题。
余亮亮还提出了另一种可能。“可能存在某种物质组分介于小行星和彗星之间的小天体,位于雪线附近。它们给地球输送了水,所以氘氢比也介于小行星和彗星之间。”
太阳系中,水的雪线位于主带中间位置。“主带彗星的发现及韦布望远镜证明其确实存在水分子,证明了雪线附近确实存在物质组分介于小行星和彗星之间的结冰小天体。它们可能给早期地球带来了水源。”余亮亮说。
没有二氧化碳并不意外
通过韦布望远镜的近红外光谱仪,水被成功探测到。但也伴随着一个新谜题:与其他彗星不同,里德彗星周围没有探测到二氧化碳。通常情况下,彗星的挥发性物质中约10%是二氧化碳。
余亮亮认为,这并不意外。“根据热力学模型,主带区域的温度只能让水在内部保存的时间超过太阳系的年龄,二氧化碳比水更易升华,没法长时间保存。”而周期彗星来自柯伊伯带或奥尔特云,那里温度低,二氧化碳才得以保存。
美国马里兰大学天文学家、论文第一作者迈克尔·凯利对此解释说,一种是里德彗星在形成时含有二氧化碳,但后来由于温度过高而最终失去二氧化碳。另一种可能是,里德彗星可能形成于太阳系中一个比较温暖的地方,而那里二氧化碳不能冷凝到星体上。
未来,主带彗星或许可以告诉我们更多信息。
标签:
上一篇:世界今热点:人类干细胞“太空造血”有啥不一样
下一篇:最后一页
凡本网注明“XXX(非现代青年网)提供”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和其真实性负责。
原标题:肖战李沁领衔的京味剧开播霸屏(引题)《梦中的那片海》塑造五
2023-06-09 14:46
原标题:非遗进校园缤纷嘉年华6月8日,学生们在活动现场体验吹奏葫芦丝
2023-06-09 14:41
原标题:2023文化强国建设高峰论坛·文化遗产保护分论坛在深圳举行工人
2023-06-09 14:42
原标题:商务印书馆发布6月十大好书最新版《牛津高阶英汉双解词典》重
2023-06-09 14:36
原标题:第21届越剧大展演启幕 名家新秀携20场大戏韵动江南中新网绍兴
2023-06-09 11:44
原标题:医疗剧不断创新为何仍爆款难出(主题)单元化叙事成套路,观众
2023-06-09 11:53
原标题:北京市首个非物质文化遗产数字化资源平台上线中新网北京6月8日
2023-06-09 11:52
原标题:吉林校园里的京剧“票友”:将“新元素”融入国粹中新网吉林6
2023-06-09 11:36
原标题:首届文化强国建设高峰论坛:数字出版产业迎全新机遇中新网深圳
2023-06-09 11:45
原标题:数字化助力中华传统文化“活”起来6月8日,观众在文博会数字中
2023-06-09 10:55
原标题:瓷画邂逅敦煌壁画江西“博物馆奇妙夜”演绎“釉见敦煌”中新社
2023-06-09 10:49
原标题:长篇小说《星星点灯》用儿童视角展现伟大长征精神中新网北京6
2023-06-09 10:36
原标题:“云游非遗”展映三千余部视频北京日报讯(记者韩轩)今年6月1
2023-06-09 10:46
原标题:《变形金刚:超能勇士崛起》长城脚下首映(主题)杨紫琼为首次
2023-06-09 10:54
原标题:魏微的写作总是和时代的幽微变迁“同辐共辏”——(引题)编年
2023-06-09 07:32
原标题:@爱看书的你:第29届北京国际图书博览会将举办第二十九届北京
2023-06-09 07:45
原标题:探访网红文物的出土地——安徽屯溪千年古村隆阜中新网安徽黄山
2023-06-09 07:33
原标题:歌舞相映颂《老兵》(主题)“时代楷模”张富清感人事迹搬上舞
2023-06-09 07:37
原标题:动画艺术家林文肖去世(主题)代表作有《雪孩子》(副题)北京
2023-06-09 05:48
原标题:上海市历史博物馆与俄罗斯国家历史博物馆签订友好合作备忘录6
2023-06-08 14:43
原标题:河北井陉:保护古村风貌留住乡愁古韵6月7日拍摄的2023年完成修
2023-06-08 14:35
原标题:第七届平遥国际电影展面向全球征集华语剧本项目中新社太原6月8
2023-06-08 14:43
原标题:75年后,新疆考古第一人黄文弼《罗布淖尔考古记》崭新再版工人
2023-06-08 14:50
原标题:“新歌唱新疆”巡演首场在乌鲁木齐举办6月6日,在“新歌唱新疆
2023-06-08 14:34
原标题:电视剧《照亮你》在都市类型中铺展新的叙事面向(引题)让温暖
2023-06-08 10:56