小行星如何将水带给早期地球?垂直枪实验还原现场

  • 时间:
  • 浏览:0

北京时间5月8日消息,据国外媒体报道,地球下皮 的70%被海洋覆盖,这么一定量的水来自哪里?科学家对此提出了很多假说。你将会听说过地球的水起源于小行星的理论,即小行星通过撞击将水转移到极为干燥的早期地球。但你或许会想,小行星不将会为地球带来所有的水。不过,通过模拟小行星撞击事件,科学家表示你这些 假说很将会成立。

美国布朗大学的科学家发现,来自小行星的熔化岩石“锁住了令人难以置信的水量”。你这些 现象不仅对于地球历史非常重要,否则 对很多行星也同样重要。“在很多行星系统中,将会撞击能成功锁住成长中的行星的水分,原本们就有充分的理由相信很多行星下皮 和内部内部结构有水地处,”研究作者特里克·戴利(Terik Daly)说,“将会你这些 水是液态的(而就有水蒸气或冰的形式),这么,没错,你就有了目前已知的并不是生命关键组分之一。”

视频:点此观看(不足1M)

“水和易挥发物的来源和运输是行星科学中的重大现象之一,”特里克·戴利补充道,“你这些 实验揭示了并不是机制,小行星要能通过你这些 机制将水输送到行星、卫星和很多小行星,你这些 过程现在开现在刚结束了了太阳系形成初期,到现在依然在进行。”

撞击实验留下的玻璃物质▲

研究人员利用美国航空航天局的“艾姆斯垂直射击靶场”(Ames Vertical Gun Range)来进行模拟实验。这是一把垂直巨枪,从20世纪300年代现在刚结束了了就在阿波罗登月项目中帮助科学家研究高速撞击的效果。此次实验是在真空中进行的,研究人员利用2.5米长的垂直枪将用蛇纹石制成的“子弹”射出,来模拟小行星的撞击。你这些 子弹的下行速度 是一般子弹加速时的两倍,达到每小时1300000公里,以45度向下击中一块不含水的火山岩——代表亲们的早期地球。

撞击结果显得十分混乱,留下一定量“陨石”碎片、角砾岩(由众多更小的碎屑组成的并不是岩石)和由撞击高温中形成的玻璃。根据发表在近日《科学进展》(Science Advances)上的研究结果,这并不是组分中都饱含来自“小行星”碎片的水。从陨石中逃逸出来的水蒸气将会在角砾岩和玻璃的形成过程中被锁住。

瑞士伯尔尼大学的研究者Kathrin Altwegg并未参与此次研究,她表示,你这些 实验及其结果都非常棒。最重要的是,这表明了实际、明确的实验在验证理论时有多么重要,而不仅仅是就模型展开争论。

Kathrin Altwegg解释道,有很多科学家根据当事人的模型研究结果,暂且赞同小行星将水带给地球的观点,否则宣称“所有水分和易挥发物在撞击之下都散失了”。否则 ,你这些 实验表明“小行星我我觉得很将会是地球水体的来源”。

这场争论还将继续,三个白 实验或一篇论文还不足以回答地球上的水来自哪里的现象。此外,这否则一次小规模的实验,而就有真正的陨星撞击,否则 还就有对小行星输水假说的完美验证。在太阳系形成初期,行星、原行星和小行星之间无缘无故地处碰撞,布朗大学的你这些 实验表明,小行星很将会在碰撞过程中将一每项水转移到了早期地球上。

美国航空航天局的“艾姆斯垂直枪靶场”▲

艾姆斯垂直射击靶场

美国航空航天局的艾姆斯垂直射击靶场主体是一把长2.5米的垂直巨枪,是研究太阳系不同位置陨石撞击效果的有效工具。大多数岩石星球,以及小行星、彗星下皮 就有一定量或大或小的陨石坑,而地球将会构造活动使地壳再生,消除了各种太阳系碎片遗留的长期痕迹。这把垂直枪与一般的枪支不同,在枪管的末端三个白 弹药爆发装置,要能将乙炔液体体压缩到百万倍大气压,压缩乙炔液体体释放时,能使子弹以每小时11265到24120公里的下行速度 射出。高速摄像将会以每秒百万帧的下行速度 记录撞击效果。

在近3000年的历史中,垂直射击靶场帮助科学家出理 了很多现象,比如为你这些 火星上的撞击痕迹与金星上的不同。布朗大学的彼得·舒尔茨(Peter Schultz)教授在靶场工作了300多年,进行了很多实验,以模拟不同陨石构成带来的不同撞击效果。“模拟火星撞击与金星不同。火星稀薄的大气会使撞击产生的物体向各个方向喷射,”舒尔茨说,“但在金星上,大气压会阻止你这些 物体扩散,不得劲像三个白 高压锅。”

随着计算机和出理 器的技术发展,以数字形式模拟非常多样化的现象将会变得十分容易,但舒尔茨暂且认为你这些 会取代垂直射击靶场。“我的每项乐趣否则找到计算机无法完成的事情,否则 它永远不用过时,”舒尔茨说道。