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2018-12-01科學家提新模型 太陽星雲可能為地球水的起源
588 期
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地球上的水從何而來？長期以來，科學家多認為其可能來自充滿冰的彗星和小行星，然而近日《地球物理：行星》（Journal of Geophysical Research: Planets）期刊最新研究指出，太陽形成後滯留於宇宙中的氣體與塵埃──太陽星雲（solar nebula），也可能是地球水的真正起源。
過去，研究人員曾評估地表海水和小行星的化學特徵，包括氘（deuterium，氫的同位素）和氫的比例，發現2者極為相似，然而美國亞利桑那州立大學（Arizona State University）天體物理學家戴茨（Steven Desch）卻表示，測定地表水的氫其實存在盲點，因為其組成不一定等同於整個行星的氫。
《宇宙學》（Cosmos）先前的報告指出，從地核與地幔邊界採集的樣本中，氘氫比（D∕E ratio）更低，顯示這些氣體並非來自小行星。為此，研究員建立1個新的地球形成模型，發現數十億年前行星胚胎（planetary embryos）相互撞擊後，最大的那個胚胎形成外部岩漿層。
太陽星雲與岩漿交互作用後形成大氣層，並將氫氣與其他稀有氣體溶 入岩漿、釋放到胚胎內部。在同位素分餾（isotopic fractionation） 的過程中，氫氣將持續被吸入地核，而較重的同位素氘則保留在岩漿中形成地幔，再與其他較小的胚胎或天體合併，最終使地球獲得足夠的水與質量。地球化學家沙哈爾（Anat Shahar）認為，描述這些元素溶入岩漿時氘氫比變化的「氫分餾因子」仍有待測定，以驗證這個新模型的說法。
Jun Wu et al., Origin of Earth's Water: Chondritic Inheritance Plus Nebular Ingassing and Storage of Hydrogen in the Core, Journal of Geophysical Research: Planets, 2018.（Flickr-Stephane Mignon, https://flic.kr/p/eEGE8X）