从罗赛塔探测任务收集到的数据对地球海洋之水来自于彗星的观点提出了质疑。
存在于67P/丘留莫夫格拉西缅科彗星稀薄且多雾的大气层中的水,与地球的海洋水在化学成分上并不匹配,这意味着小行星,而非彗星,在数十亿年前将水带到了地球上,来自瑞士伯恩大学的行星学家KathrinAltwegg在去年1 2月9日举行的一次记者招待会上说道。
Altwegg和她的同事们利用一种安装在罗赛塔飞船上的仪器在彗星67P稀薄的大气中测量氘含量,氘是氢的一种较重同位素。结果显示出,彗星水中的氘氢比大约是地球水的3倍,研究团队将此结论发表于2014年12月11日的《科学》杂志上。
搞清楚地球海洋来自何方将会为科学家们了解太阳系形成时期发生的事件提供线索,并且会对远离太阳系的类地球行星上水如何存在作出暗示。科学家们利用氘和氢作为太阳系中水起源的追踪者。如果2个天体拥有类似的氘氢比,那么它们之中蕴藏的水有可能来源于相同之处。
某些科学家认为地球在形成之时便拥有了水。另一些则有不同看法,他们认为地球早期曾极度干旱,需要经过彗星及小行星的“特快专递”才变得如此湿润。为了鉴别这些观念,科学家们已经就彗星和陨星内的氘氢比进行测量。
上个世纪80年代,科学家们曾设想彗星有可能将水运送到地球。之后,在1986年,欧洲太空总署的“乔托( Giotto)”号航天器曾穿越过哈雷彗星的彗尾,并且发现其氘氢比是地球的2倍。其他的研究发现来源于奥特星云远端的彗星拥有着与哈雷彗星相同的比率。
但是最近更多的数据令钟摆开始摇向从前:研究人员发现了与地球比率类似的彗星。2011年,科学家宣称,产生于柯伊伯带的彗星103P/哈特利2号彗星拥有与地球几乎相同的氘氢比。另一颗在柯伊伯带形成的彗星45P/本田姆尔科斯帕伊杜莎科娃彗星同样也拥有与地球接近的氘氢比。由此科学家们开始思考地球之水仅仅来自产生于柯伊伯带的彗星的可能性。柯伊伯带是外太阳系中一个充满冰碎片的盘状区域,冥王星便身处其中。
彗星67P同样来源于柯伊伯带,对其氘氢比进行测量可使得Altwegg及其团队对设想进行检验。67P的氘氢比大约为5.3×10-4;地球则是1.5×10-4。
“这些新的数据需要我们进行更加努力的思考。”来自美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的地质化学家EdwardYoung说道。103P与67P在氘氢比上的不同,排除了在早期太阳系中,彗星均形成于某些限定区域的简单想法。 Young认为,断言某一类型的天体就是地球之水的唯一来源是很幼稚的。他指出地球之水有可能来源于混合形式,比如来源于具有高氘氢比的彗星,以及具有低氘氢比的小行星的共同作用,我们今天在地球上了解到的是它们平均的结果。Altwegg认为这个假设是可行的。
Young同时强调了彗星与小行星属于一个统一体的学术观点,并且进一步认为这2类天体的差异有可能并不像科学家此前想象的那么大。王麒译自科学新闻(Science News) 2015年1月10日