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天文学家称在“圣诞彗星”中发现的水与地球的水十分类似

发布时间:2019-05-24 12:51:43
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  据外媒 CNET 报道,地球上的水究竟来自何处?这个问题多年来一直困扰着科学家。一个国际天文学家团队试图通过研究彗星 46P / Wirtanen 中发现的水来回答这个问题。

   “我们在太阳系的外围确定了一个巨大水库,其中的水与地球上的水十分类似。”该研究的第一作者 Darek Lis 在一份声明中说。

  这项研究于 5 月 20 日发表在《天文学与天体物理学》杂志上,天文学家使用美国宇航局的“平流层红外天文学观测站”(SOFIA)研究所谓的“圣诞彗星”,其在 2018 年 12 月飞掠地球。SOFIA 空中天文台由一架波音 747 改装而成。

  一个长期存在的理论认为地球的水是来自太阳系外围的冰彗星。该理论认为,当彗星与早期地球相撞时,这种撞击将水带入地球环境中。为了确定这颗彗星中的水是否与地球上的水类似,天文学家利用 SOFIA 观察 46P / Wirtanen 并分析了两种不同类型的水之间的比例。

  我们所熟知的水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。这种形式的水分子构成了地球上发现的大部分水。而氢只有三种同位素:氕(P)原子核内有 1 个质子,无中子;氘(D)原子核内有 1 个质子,1 个中子;氚(T)原子核内有 1 个质子,2 个中子。但一种不常见的水——重水,是由氘和氧组成的化合物。重水分子内的两个氢同位素,比一般氢原子多一个中子。研究氘与氢的比例(D / H 比例)可以为天文学家提供关于水的起源的更多信息。

  彗星的 D / H 比例通常比地球海洋的比例高 1 至 3 倍,但天文学家发现 46P / Wirtanen 的比例基本上与我们在地球上看到的相同。

  之前的两颗彗星 103P/Hartley 2 和 45P/H-M-P 表现出相似的比例。值得注意的是,这三种都被归类为“极度活跃的彗星”,当它们接近太阳温度升高时,它们在表面和大气中释放出水。该团队发现这三者中的 D / H 比率与其大气中存在的水有关。结果,他们相信所有彗星都可能包含锁定在岩石体内的类似地球的水。

  这一发现再次开启了关于地球水源的争论。其他彗星起源于太阳系边缘的奥尔特云,没有表现出类似的 D / H 比率。

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