地球“在水一方”的水源比太陽古老
地球上的水可能比我們父母恒星的太陽更加古老,依據(jù)科學的判斷得出了預(yù)期的結(jié)論,地球上的水源可能來自于星際空間的冰塊。水是生命起源的關(guān)鍵條件之一,地球和其它行星的生命對水的依賴可能都是如此,水是孕育地球生命不可缺少的物質(zhì),科學家期待在其它的行星上發(fā)現(xiàn)水,而水是發(fā)現(xiàn)生命活動的前提條件。水不是生命活動的唯一條件,但地球生命離不開水,好似地球上的所有生命離不開太陽的能量,除了液態(tài)的水,其它液體和氣體物質(zhì)也可能孕育生命的種子。
卡耐基研究所的康內(nèi)爾·亞歷山大發(fā)現(xiàn),太陽系的水源大部分來源于星際空間的冰塊,《科學》雜志發(fā)表了卡耐基研究所的此項成果??茖W家在整個太陽系發(fā)現(xiàn)了水的痕跡,地球表面的江海湖泊是人們最熟悉的水源,太陽系的大量水儲藏于彗星和月球的冰塊,儲藏于水星帶有陰影狀的盆地,科學家在隕石、月球和火星的礦物標本中發(fā)現(xiàn)了水的痕跡。彗星和小行星含有水分的原初物質(zhì)。太空水“定期供應(yīng)”,傾瀉的水分成了早期太陽系中水的來源。
攜帶巨大冰塊的彗星和小行星在誕生之后繞太陽公轉(zhuǎn),一部分彗星和隕石撞擊了行星,降落在地球和其它行星上,到目前為止,星際空間的冰塊沒有給以科學的解釋。年輕時期的太陽被包裹在一個圓盤狀的原行星盤,天文學家將它稱為太陽星云,在原行星盤內(nèi)形成了太陽和地球等,目前,項目團隊的科學家不能很好地回答原行星盤中冰塊如何產(chǎn)生的問題,它們或起源于孕育了太陽的父母星云,或早已存在。水分很有可能在星云中遭到了破壞,通過星云內(nèi)的化學反應(yīng)重新出現(xiàn)。

太陽系冰塊的來源問題十分重要,冰塊可能起源于星際空間,早期太陽系從星際空間獲得了水源,星際冰塊和太陽系冰塊含有相似的有機物質(zhì)。在所有沿恒星旋轉(zhuǎn)的原行星盤中,冰塊相當富有,不是某種單一現(xiàn)象。冰塊可能起源于太陽系自身的化學反應(yīng),在太陽誕生的期間,大多數(shù)早期的太陽系冰塊通過自身的化學反應(yīng)機制得以形成,化學反應(yīng)的機制不同,不同的行星系形成了顯著不同的含水量。
密西根大學的L·伊斯多爾·克里夫斯帶領(lǐng)了一支研究太陽系冰塊如何形成的科學團隊,研究的重點放在了氫元素和更重的氘同位素。同位素由同類元素的原子構(gòu)成,它們的質(zhì)子數(shù)相同,但中子數(shù)不同,同位素之間的質(zhì)量不同,化學反應(yīng)行為存在細微的差異,通過計算水分子中氫和氘元素數(shù)量的比率,科學家理解了水分子的形成條件。在星際空間的水分子中,氘比氫元素的比例高,主要是由于星際空間的水分子形成于極低的溫度。直到目前為止,在太陽系誕生的時期,有多少含量的氘元素在化學反應(yīng)過程中消解,有多少含量的氘元素水冰在新生的太陽系出現(xiàn)。

科學團隊力求破解冰塊中的氘元素含量的難題,他們開發(fā)了原行星盤的計算機模型,在模擬的原行星盤中,所有太空冰塊里的氘元素通過化學反應(yīng)機制消除了,模擬的行星系重新開始,在100萬年的周期內(nèi),生成了含有氘元素冰塊的過程,模擬實驗的目的是檢驗行星系,它們是否形成了在隕石標本中發(fā)現(xiàn)的氘氫元素的比例或地球海水、彗星冰塊的氘氫比例。他們的研究結(jié)果顯示,太陽系至少有一部分水起源于星際空間,太陽系水源甚至比太陽誕生的時間更早。
水是孕育生命的基本要素,太陽系水源甚至比太陽更為古老,這證明了太陽系水源的很大部分來自星際空間,行星上的水是外來的產(chǎn)物,行星上的水源不是自然產(chǎn)生的。有機物含量豐富的星際冰塊在我們的地球出現(xiàn),這些冰塊可能出現(xiàn)在所有更加年輕的行星系。古老物質(zhì)的水比太陽的年齡還要古老,地球水源來自于遙遠的星際空間,彗星和小行星充當了水物質(zhì)的載體。星際空間冰塊的形成有待發(fā)現(xiàn)更多的科學事實。太空冰塊和有機分子孕育了地球生命,人類是原初生命體進化的產(chǎn)物。
地球是人類的家園,地球水源和有機分子來源于星際空間,人類實際上是“外星人”,人的生命基因孕育在遙遠的外太空。人們遙望星空,不僅是贊嘆星空的美麗和遼闊,獲得超凡脫俗的情感體驗,而且是追索人類生命的蹤跡。生命的基因和種子存在于天地萬物,生命的奇妙比人們過去的了解更為復雜而精細。從社會關(guān)系、精神和文化層面理解人的行為,從從科學和生命科學的層面解釋人的生命起源。人類在精神和文化的層面進化得很快,在自然形態(tài)的進化層面則經(jīng)過了漫長時間的演變。

(編譯:2014-9-28)