一項新研究表明星雲中有機物可能是地球水的源頭

2020-07-20 cnBeta

地球是一個著名的多水星球,但它究竟從何而來是一個謎。現在,日本的研究人員提出了一個新的起源故事,他們表明水和石油可以在高溫高壓的有機物雲層中形成。之前,地球水起源主要假說是,水是在很久以前由小行星和彗星的轟擊所帶來的。這些冰冷的物體從太陽系寒冷的邊緣進入,越過了所謂的 "雪線",那裡的寒冷足以讓冰凝結。然後,它們與乾燥的早期地球相撞,並在數百萬年內沉積了大量的水。

但這種想法也有問題。羅塞塔等探測器從彗星上收集的樣本顯示,這些天體中的水與地球海洋中的水有著非常不同的同位素比例。所以在新的研究中,來自北海道大學的研究人員調查了另一個假設。該團隊很好奇,罪魁禍首是否會是有機物。這種東西在宇宙空間的分子雲中飄來飄去,應該是孕育太陽的、星雲的關鍵成分。地球的水可能是在離地球更近的地方形成的。

為了測試這個想法,研究小組製作了一個星際分子雲中有機物的模擬版本。這種模擬物是一種富含一氧化碳、氨和水冰的混合物。然後,研究人員將它暴露在預計會遇到的各種條件下。研究小組將有機物加熱到400℃(752°F),同時使用金剛石砧柱施加壓力。樣品在100 °C (212 °F)時保持得很好,但當溫度達到200 °C (392 °F)時,它已經開始分離成兩相:水和油。在 350 °C (662 °F)時,水開始冒泡變成更大的液滴。而在400 °C時,也產生了黑色的油,發現它的化學性質與地球內部發現的原油相似。

研究人員據此認為,太陽系雪線內的星際有機物是地球上潛在的水源。此外,他們觀察到的非生物石油形成表明,古地球的石油來源比以前認為的更廣泛。

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