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地球上的海洋源自地球

 我是凡人不是仙 2012-09-19

一项新研究或许可以解释地球上的海洋是如何形成的。

地球上的海洋来自哪里?天文学家们声称:在地球遭受重击的时代,覆盖着冰的彗星和小行星为海洋注入了水,那个时代结束于39亿年前。然而,一项新研究表明,地球上的水是由其自身提供的,是从构成地球的岩石中浸出来的。该发现可能有助于解释为什么地球上的生命出现得那么早,同时也预示着其他的岩石星球可能也拥有大片海洋的润泽。

我们的地球一直拥有水。接合起来而形成地球的石块中含有微量的水,含量从几十ppm到几百ppm不等。但是,科学家们不相信那些水足可以形成今天的海洋,因而他们为我们地球上的水寻找地外的来源。剑桥市麻省理工学院的地质学家琳达·埃尔金斯-塔顿认为,研究人员没必要寻找得那么辛苦。

为了证明自己所研究的情况,埃尔金斯-塔顿对地球陨石库进行了化学和物理分析,这些陨石跟我们地球的构建砌块是相似的,因而非常有用。然后,她将分析数据输入对早期类地行星的模拟系统中。模拟显示,熔化的岩石中大部分水很快会形成蒸汽,然后冷凝形成海洋。这一过程需要几千万年,这意味着早在44亿年前海洋已经澎湃在地球上了。埃尔金斯-塔顿在即将出版的《天体物理学与空间科学》上报道说:地幔中含有极少量的水,甚至比撒哈拉的尘沙要干燥得多,即使是这样,也应该能够产生几百米深的海洋。

在地球形成之后6亿年的时间里,或者说在大约39亿年前,地球上的生物进化速度之快,一直让天体生物学家们感到大为吃惊。或许埃尔金斯-塔顿的发现有助于解释其中的原因。“大约在44.5亿年前,发生了一次撞击而形成了月球。如果在那之后不久存有水的海洋就出现在地球上的话,那么可以用于生命进化的时间就会多得多,”华盛顿州立大学普尔曼分校的天体生物学家德克·舒尔策-马库奇说,“我们在岩石记录中发现了最初的生命踪迹,上述情况可以为当时的生命已经进化得比较复杂提供解释。”

加利福尼亚州帕萨迪纳市美国国家航空航天管理局空气推进实验室的行星科学家陈品(Pin Chen)说,埃尔金斯-塔顿提供了引人注目的科学报道,报道表明海洋可以形成于类地行星的初期历史上。陈品指出,该研究也支持这个说法:火星早期的气候比当今更湿润,因而也可能适于生命的存在。埃尔金斯-塔顿说:因此,天文学家们刚刚开始寻找的一些类地行星也有可能适于生命的存在。

即便如此,华盛顿哥伦比亚特区美国国家航空航天管理局总部的天体化学家马克斯·伯恩斯坦指出,埃尔金斯-塔顿的研究不包括这种可能性:在我们太阳系形成的时期,大型的小行星和彗星带来的撞击很普遍,这种撞击会将地球水蒸发掉。“从很早的时候起就已经存在海洋了,”他说,“仅凭这一点并不能说明海洋长时间一直呆在那里,足以让生命进化。”埃尔金斯-塔顿反驳说,即使巨大规模的撞击也不会使类地行星失去一半的海水。

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