研究表明地球炽热的诞生创造了数百个海洋的水量

发表在《自然·地球科学》（Nature Geoscience）上的一项新研究表明，地球在形成过程中可能创造了大量的水，而不是完全依赖彗星、小行星或其他天体从太空输送水分。

实验过程

新墨西哥大学（The University of New Mexico）的研究人员重现了地球形成期间被认为存在的极端条件。该研究由研究生苏米塔·加拉伊（Susmita Garai）领导，地球与行星科学系教授兼主任扎卡里·夏普（Zachary Sharp）以及彼得·奥尔森（Peter Olson）参与。

研究团队将硅酸盐岩石样本暴露于1,200至1,400摄氏度的温度范围内。他们使用流动的氢气进行实验，并用氦气重复测试以提供对比。每次实验持续15分钟至3小时。

当岩石在氢气中加热时，其近80%的氧化铁转化为金属铁，同时反应产生水蒸气。研究人员在使用氦气代替氢气时未观察到相同的反应。

“我们曾怀疑并希望在我们的还原实验中产生金属铁和水，但我们确实不知道反应有多快以及产生了多少。我们非常惊讶地发现，我们的工作外推表明，以这种方式很可能产生了数百个海洋的水量，”夏普说。

研究发现的含义

该研究提出，在卵石吸积过程中，穿过稠密、富含氢气的大气的岩石卵石可能触发了化学反应，其中氢气与硅酸盐岩石内部的氧化铁反应，将氧化铁转化为金属铁，同时释放水蒸气。

“以前关于地球水源的观点依赖于外部来源，如彗星或小行星。在这里，我们表明，通过这种新发现的机制，任何地球大小的行星都应该拥有水，”夏普解释道。

研究人员警告说，实验表明岩石物质可以在类似于早期地球条件下产生水，但他们并未确定地球目前的水源中有多少实际上是由此产生的。需要进一步的研究来确定这一机制与彗星、小行星和其他来源输送的水量相比的贡献。

为何重要

如果其他恒星周围的岩石行星在形成过程中发展出类似的炽热、富含氢气的大气，它们也可能在岩石物质积累时产生大量的水。这可能意味着水和潜在的宇宙生命在整个宇宙中都很常见。

来源（英文）

• sciencedaily.com: Earth's fiery birth may have created hundreds of oceans' worth of water | ScienceDaily
• aroundprague.cz: Earth May Have Made Its Own Oceans: Hundreds' Worth Brewed in Fiery Air

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