澳大利亞麥格理大學的科學家最新研究發(fā)現(xiàn),在所謂的碳質球粒隕石內(nèi)部,100 萬年內(nèi)可能有水流動過,表明其原來所在的小行星上可能存在冰。這項發(fā)現(xiàn)或許能證明,地球上的水和生命源自天外隕石。
碳質球粒隕石屬于富碳隕石,其母體形成于太陽系早期,自形成以來基本上沒有改變。這些隕石包含了與液態(tài)水發(fā)生反應的證據(jù),但液態(tài)水被認為在數(shù)十億年前已經(jīng)消失或完全凍結。
先前的研究表明,地球上的碳質球粒隕石可能幫助將水和有機物輸送到新生的地球上。此外,碳質球粒隕石中的許多礦物很可能是由于內(nèi)部流動的液態(tài)水發(fā)生化學反應而形成的。然而,科學家們曾認為這種活動在大約 45 億年前,即太陽系歷史開始 400 萬年左右即停止了。這塊重 327 克的火星隕石于 2011 年 7 月伴隨著流星雨墜落在摩洛哥提辛特附近,其橫截面顯示其內(nèi)部有五顏六色的粘土,其中可能包含復雜的有機化合物
不過現(xiàn)在,科學家們在研究中發(fā)現(xiàn)了這些隕石內(nèi)液體流動的跡象,而且這些液體流動的時間距離現(xiàn)在近得多,發(fā)生在不到 100 萬年前。
在這項研究中,研究人員檢查了從世界各地收集的碳質球粒隕石。他們關注的是鈾和釷這兩種元素的同位素變化。每種元素的同位素在其原子核中具有不同數(shù)量的中子。例如,鈾 - 234 每個原子有 142 個中子,而鈾 - 238 有 146 個中子。
這些隕石中不同的鈾和釷同位素水平,本應該取決于這些同位素在開始放射性衰變之前通常持續(xù)存在多長時間。然而,科學家們在他們觀察的所有碳質球粒隕石中發(fā)現(xiàn),與壽命較長的鈾 - 238 相比,壽命相對較短的同位素鈾 - 234 的含量異常高。與此同時,與釷 - 230 相比,大多數(shù)樣品中的鈾 - 238 含量也異常高,釷 - 230 是鈾 - 234 放射性衰變產(chǎn)生的一種同位素。
研究人員說,這些發(fā)現(xiàn)最有可能的解釋是,這些隕石的母體內(nèi)有液態(tài)水流動,很可能是當隕石與碳質小行星相撞時,這些巖石中的冰融化所致。他們之所以這樣認為,是因為鈾和釷同位素對液態(tài)水的反應方式不同:鈾可溶于水,而釷不溶于水,這就解釋了這些隕石中同位素水平差異巨大的原因。
科學家們指出,由于放射性衰變,隕石中出現(xiàn)的異常同位素水平應該會在 100 萬年內(nèi)消失。這表明這些隕石在那段時間擁有液態(tài)水。該研究的主要作者、澳大利亞麥格理大學同位素地球化學家西蒙 · 特納 (Simon Turner)稱,總而言之,這一發(fā)現(xiàn)表明,這些小行星仍然含有冰,這意味著它們在任何時候都可能同時輸送了水和有機物,這兩者對生命的誕生至關重要。
此前的研究曾在特米斯(Themis)等小行星上探測到水冰。特納說:“碳質小行星更有可能是冰凍的泥球,而不是人們通常認為的巖石體。我們的數(shù)據(jù)提供了強有力的證據(jù)來支持這一論點。”