地球是一個(gè)著名的多水星球,但它究竟從何而來是一個(gè)謎。現(xiàn)在,日本的研究人員提出了一個(gè)新的起源故事,他們表明水和石油可以在高溫高壓的有機(jī)物云層中形成。之前,地球水起源主要假說是,水是在很久以前由小行星和彗星的轟擊所帶來的。這些冰冷的物體從太陽系寒冷的邊緣進(jìn)入,越過了所謂的 "雪線",那里的寒冷足以讓冰凝結(jié)。然后,它們與干燥的早期地球相撞,并在數(shù)百萬年內(nèi)沉積了大量的水。
但這種想法也有問題。羅塞塔等探測器從彗星上收集的樣本顯示,這些天體中的水與地球海洋中的水有著非常不同的同位素比例。所以在新的研究中,來自北海道大學(xué)的研究人員調(diào)查了另一個(gè)假設(shè)。該團(tuán)隊(duì)很好奇,罪魁禍?zhǔn)资欠駮怯袡C(jī)物。這種東西在宇宙空間的分子云中飄來飄去,應(yīng)該是孕育太陽的、星云的關(guān)鍵成分。地球的水可能是在離地球更近的地方形成的。
為了測試這個(gè)想法,研究小組制作了一個(gè)星際分子云中有機(jī)物的模擬版本。這種模擬物是一種富含一氧化碳、氨和水冰的混合物。然后,研究人員將它暴露在預(yù)計(jì)會遇到的各種條件下。研究小組將有機(jī)物加熱到400℃(752°F),同時(shí)使用金剛石砧柱施加壓力。樣品在100 °C (212 °F)時(shí)保持得很好,但當(dāng)溫度達(dá)到200 °C (392 °F)時(shí),它已經(jīng)開始分離成兩相:水和油。在 350 °C (662 °F)時(shí),水開始冒泡變成更大的液滴。而在400 °C時(shí),也產(chǎn)生了黑色的油,發(fā)現(xiàn)它的化學(xué)性質(zhì)與地球內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的原油相似。
研究人員據(jù)此認(rèn)為,太陽系雪線內(nèi)的星際有機(jī)物是地球上潛在的水源。此外,他們觀察到的非生物石油形成表明,古地球的石油來源比以前認(rèn)為的更廣泛。