 周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 风月同天 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 太空探索 原作：JAVIER BARBUZANO 翻译：杨欣冉 校对：盛衍钧 涂天宇 编排：王璞 后台：胡永葳 李子琦 董腾晨 原文链接： https://skyandtelescope.org/astronomy-news/meteorite-evidence-suggests-earths-water-was-here-before-earth-was/ 地球上的水是从何而来的？地球上最古老的陨石之一正在给一个古老的拼图增加新的碎片。  水覆盖了地球的大部分地区，但它是从哪里来的呢？OSIRIS-REx宇宙飞船在前往小行星贝努（Bennu）的途中拍摄了这张以太平洋为中心的地球彩色复合图像。（图像顶部的深色垂直条纹是由于曝光时间较短造成的。）天文学家长期以来一直认为地球生来干燥，小行星和彗星可能提供了我们今天所见到的水，但新的证据表明并非如此。 太阳系中最早形成的一些矿物可能会告诉我们地球上的水来自哪里。 陨石有时含有被称为富钙铝包裹体(CAIs)的小泡，它是由很久以前在炽热的太阳星云中凝结的矿物形成。太阳和行星从这个星云中的气体和尘埃云里诞生。随着星云的冷却，在我们所了解的46亿年历史系统的前 20 万年中，形成了第一批凝固的岩石。 这些矿物遗迹被保存在小行星中，随着小行星的生长，它们合并在一起。现在，我们仍然可以在原始的陨石中找到它们，并瞥见它们形成的环境。 杰罗姆·阿留恩（法国国家自然历史博物馆）和他的同事们研究了1962年在苏联哈萨克斯坦发现的一块陨石中几颗陨石中富钙铝包裹体(CAIs)内的氢元素，这被称为埃弗雷莫夫卡（Efremovka）陨石。这项在《自然通讯》上刊登的测量结果可能会告诉我们地球的水来自哪里。 地球生来就是干燥的吗？ 很长一段时间，天文学家认为类地行星离新生的太阳太近，无法容纳任何水。这个区域的太阳星云大约有2000K，温度太高以至于氢和氧都无法被困在岩石中。因此，区域内的行星一定是干燥条件下形成的，它们的水后来被来自外太阳系的“湿”岩石，如彗星和小行星输送出来。 但近年来，天文学家已经意识到，来自内外太阳系的水是不一样的。区别在于水分子中的氢原子。这些氢原子中有一部分在其结构中有一个额外的中子，保持它们的化学性质不变，但增加了它们的分子量。这些较重的氢原子被称为氘。 水的氘与氢之比（D/H）揭示了它的起源。随着时间的推移，许多过程会增加D/H比值，因为较轻的氢更容易发生反应或被辐射剥离，而较重的氘往往会保持原样。 令他们惊讶的是，阿留恩和他的团队在埃弗雷莫夫卡的CAIs中发现了两种不同的D/H比率。第一种来自一种被困在一个更大的CAI中的原始矿物质。这些矿物质被保存了很多年，它们的氘含量极低，其D/H比值远低于地球上的海水。研究小组认为它是直接从太阳星云中凝聚起来的。它的低氘含量与理论预测的相符，但根据阿留恩的说法，这是第一次在陨石中测量到如此低的D/H。  在太阳星云坍缩成太阳后，行星形成的原行星盘仍然存在，该概念图由艺术家设计绘制。 他们还分析了其他含有氧化铁的矿物质，发现在母体小行星捕获这些碎片之前，它们就已经暴露在水蒸气中了。它们也被保存在一个较大的CAI中，但它们的D/H比值与海水相似。 这两种不同的结果只有一种解释：首先被捕获的矿物只遇到了没有水和氘的原始氢气，而那些仍然暴露在环境中的矿物，随后就遇到了类似于地球上含有更多水和氢的同位素组成的气体。换句话说，大多数矿物形成于水蒸气中，它们的氢同位素组成与地球的水相同。 CAIs通常形成于原行星盘的内边缘。“这就是行星形成的地方，”阿留恩说。所以如果他们在那里遇到了富含氘的气体，这就意味着原行星盘本身就有水蒸气，而且这种水蒸气的氢同位素构成跟地球相同。 “这种气体和我们地球上的完全一样，所以它们有相同的来源，”阿留恩说。“因为气体更老，所以它可能是我们地球上气体的来源。你不需要引入其他任何东西。” 研究人员认为，这些水来自星际介质，在太阳星云坍塌时被拖入其中。由于恒星之间的寒冷空间发生的化学反应，星际介质在进入太阳系之前已经富含氘。其中一个样本没有太多氘，而其它的样本却有，这种现象表明星际介质中水的流入发生在太阳系历史的早期。 “这是一个连贯的假设，并且根据结果来说非常可信，”耶稣斯·马丁内斯-弗里亚斯（西班牙科学研究高级委员会）谈到，他强调了进行这种分析所需的高度分析精度。 “这将是对我们所看到的现象的一个非常简单的解释，”阿留恩说，“它与最新的原行星盘形成模型非常一致。” 责任编辑：邱煜欣 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn  X-59静音超音速技术飞机（模型）风洞测试 来源：NASA 谢谢阅读 |
