澳大利亞麥格理大學(xué)的科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，在所謂的碳質(zhì)球粒隕石內(nèi)部，100 萬年內(nèi)可能有水流動(dòng)過，表明其原來所在的小行星上可能存在冰。這項(xiàng)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(zhì)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(yīng)的證據(jù)，但液態(tài)水被認(rèn)為在數(shù)十億年前已經(jīng)消失或完全凍結(jié)。
先前的研究表明，地球上的碳質(zhì)球粒隕石可能幫助將水和有機(jī)物輸送到新生的地球上。此外，碳質(zhì)球粒隕石中的許多礦物很可能是由于內(nèi)部流動(dòng)的液態(tài)水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成的。然而，科學(xué)家們曾認(rèn)為這種活動(dòng)在大約 45 億年前，即太陽系歷史開始 400 萬年左右即停止了。
圖：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(fù)雜的有機(jī)化合物
不過現(xiàn)在，科學(xué)家們在研究中發(fā)現(xiàn)了這些隕石內(nèi)液體流動(dòng)的跡象，而且這些液體流動(dòng)的時(shí)間距離現(xiàn)在近得多，發(fā)生在不到 100 萬年前。
在這項(xiàng)研究中，研究人員檢查了從世界各地收集的碳質(zhì)球粒隕石。他們關(guān)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(gè)原子有 142 個(gè)中子，而鈾 - 238 有 146 個(gè)中子。
這些隕石中不同的鈾和釷同位素水平，本應(yīng)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(shí)間。然而，科學(xué)家們在他們觀察的所有碳質(zhì)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(shí)，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(dòng)，很可能是當(dāng)隕石與碳質(zhì)小行星相撞時(shí)，這些巖石中的冰融化所致。他們之所以這樣認(rèn)為，是因?yàn)殁櫤外Q同位素對液態(tài)水的反應(yīng)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(xué)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(yīng)該會(huì)在 100 萬年內(nèi)消失。這表明這些隕石在那段時(shí)間擁有液態(tài)水。該研究的主要作者、澳大利亞麥格理大學(xué)同位素地球化學(xué)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(shí)候都可能同時(shí)輸送了水和有機(jī)物，這兩者對生命的誕生至關(guān)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(zhì)小行星更有可能是冰凍的泥球，而不是人們通常認(rèn)為的巖石體。我們的數(shù)據(jù)提供了強(qiáng)有力的證據(jù)來支持這一論點(diǎn)。”
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