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生命必須物質從何而來? 氙元素又添新謎團

從宇宙飛船上看地球 (NASA)

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【大紀元2016年05月07日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)地球上的從何而來?構成生命的必須元素碳、氮等從何而來?這些物質神秘地來到地球,其來源一直是科學界的未解之謎

近日,科學家對地球氙元素的研究,又為地球之謎增添一個難解的問題。科學家研究地幔中氙元素的特徵,發現它和隕石中含有的氙分布特徵相似,因此認為地幔中的氙來自太空而不是地球原有,但尚無法判斷它是來自彗星、小行星或其他星體。

英國皇家化學學會近日報導,科學家檢測地幔深層的氙元素,發現它的同位素特徵和隕石中的氙元素特徵相似,而與大氣中的氙特點明顯不同,因此認為地球上的氙元素來自太空隕石。

地球的氙之謎

該研究的資深作者法國洛林大學(University of Lorraine)的伯納德·馬迪(Bernard Marty)說: 「我們得出結論,原始地球還在形成的時候,小行星為(地幔的)構成成分作出了貢獻。」而地球原始大氣中的氙氣來自於地球形成之後的地表物質,以及太空物體對地球的轟擊,但是這些後期形成的氙元素從未與地幔中的氙相互混合。

馬迪解釋,大氣中氙的來源更複雜。他說:「目前,尚無人能測定彗星中的氙成分,也許那是地球氙的來源。」而科學家發現,大氣氙的實際含量與理論推測值不同,竟然有90%的氙不明原因「失蹤」了。這些「失蹤的大氣氙」至今仍是地質化學的一大未解之謎

牛津大學的地質化學家克里斯多福·巴倫泰(Christopher Ballentine)認為:「此結果在地幔氙是否來自彗星的研究中,邁出了一小步;但是對於地幔氙與大氣氙之間沒有關係的研究,卻邁出了一大步。」

人類第一次登月時在月球上拍攝的地球照片。(NASA)
從太空看地球:人類第一次登月時,在月球上拍攝的地球照片。(NASA)

來自何處

據報導,豈止地球上的氙元素來源是科學未解之謎。我們不知道碳元素、氮元素的來源,而氮碳元素一直被認為是形成生命的必須元素。

甚至我們也不知道地球上水的來源。地球表面有很多水,約佔三分之二。科學界曾認為地球的水在根本上是來自彗星。但是,2014年歐洲航天局(ESA)彗星探測器「羅塞塔」(Rosetta)的光譜儀觀測到,彗星67P的水蒸氣氘元素比率是地球水的3倍,說明地球水一定不是來自彗星。

德國哥廷根馬克斯普朗克太陽系研究中心(Max Planck Institute for Solar System Research)的天文學家保羅·哈托(Paul Hartogh)認為,目前即不能證明彗星將水帶到地球,也不能推測地球之水起源於行星群。

又據《科學》雜誌2014年9月的報導,一項天文學研究發現,地球上一半水的形成時間比太陽早45億年。在太陽系中,月球、火星、水星及彗星等很多星體上有水,而且太陽系中約一半水的形成早於太陽系。

因此,地球上的水究竟來自什麼地方,目前仍是最大的一個難解之謎。科學家認為,水還涉及生命的來源等一系列的問題。如果水的來源不清楚,那麼地球的生命來源也無法用科學方法闡明。

責任編輯:黃小渝

 

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2016-05-07 11:46 PM
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