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地球上的水和氨从何而来?

陨石很可能带来了水,但直到地球冷却后,水才得以留存。

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碳质球粒陨石可能带来了地球上的水。Ernie Mastroianni/发现杂志

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问:超新星产生大部分重元素,但非元素分子,如水和氨,以及我们在地球上自然发现的许多其他分子呢?这些分子是如何在行星形成时,在难以置信的温度和撞击中幸存下来的?— Terry Guerrant,通过电子邮件

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答:大多数科学家认为,像水和氨这样的稳定分子最初并非在地球上产生。相反,它们在地球存在的前7亿年内从太空中到达。但具体如何以及何时发生,仍然不清楚。

地球大约在46亿年前形成时,水已经以某种形式存在于宇宙中。它通过引力凝聚,就像岩石、晶体和地球本身一样形成。

其中一些水包含在被称为碳质球粒陨石的原始陨石中的冰中。2013年,科学家们比较了地球水中氢及其氢同位素的相对含量与这些陨石中冰残留物中的含量。就像化学指纹一样,地球样本和碳质球粒陨石样本之间的同位素比率相匹配。这一发现表明,在38亿到40亿年前的地球遭受猛烈轰炸期间,撞击地球的陨石很可能带来了水。其他非元素分子(如氨)的到来机制可能类似。

水是如何“幸存”于早期热量的?它没有。它会蒸发回太空,直到地球冷却到足以容纳水为止。确切何时冷却到适合水存在尚有争议。

有问题?请发送电子邮件至Ask@DiscoverMagazine.com

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