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小行星如何将水带给早期地球?垂直枪实验还原现场

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北京时间5月8日消息,据国外媒体报道,地球表表皮层的70%被海洋覆盖,没办法 几瓶的水来自哪里?科学家对此提出了这名假说。你怎么才能 让 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,小行星不怎么才能 让 为地球带来所有的水。不过,通过模拟小行星撞击事件,科学家表示你这名 假说很怎么才能 让 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”。你这名 问题不仅对于地球历史非常重要,怎么才能 让 对这名行星也同样重要。“在这名行星系统中,怎么才能 让 撞击能成功锁住成长中的行星的水分,另可是们也有充分的理由相信这名行星表表皮层和内内外部有水位于,”研究作者特里克·戴利(Terik Daly)说,“怎么才能 让 那先 水是液态的(而也有水蒸气或冰的形式),没办法 ,没错,你也有了目前已知的四种 生命关键组分之一。”

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“水和挥发物的来源和运输是行星科学中的重问题之一,”特里克·戴利补充道,“那先 实验揭示了四种 机制,小行星前会 通过你这名 机制将水输送到行星、卫星和这名小行星,你这名 过程现在开现在现在开始 英语 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500年代现在现在开始 英语 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。那先 子弹的传输速率是一般子弹加速时的两倍,达到每小时150000公里,以45度向下击中一块不含水的天然——代表朋友的早期地球。

撞击结果显得十分混乱,留下几瓶“陨石”碎片、角砾岩(由众多更小的碎屑组成的四种 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,这四种 组分中都涵盖来自“小行星”碎片的水。从陨石中逃逸出来的水蒸气怎么才能 让 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,你这名 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,有这名科学家根据被委托人的模型研究结果,不要赞同小行星将水带给地球的观点,可是宣称“所有水分和挥发物在撞击之下都散失了”。怎么才能 让 ,你这名 实验表明“小行星嘴笨 很怎么才能 让 是地球水体的来源”。

这场争论还将继续,可是实验或一篇论文还严重不足以回答地球上的水来自哪里的问题。此外,这可是一次小规模的实验,而也有真正的陨星撞击,怎么才能 让 还也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突然 位于碰撞,布朗大学的你这名 实验表明,小行星很怎么才能 让 在碰撞过程中将一每段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、彗星表表皮层也有几瓶或大或小的陨石坑,而地球怎么才能 让 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,在枪管的末端有可是弹药爆发装置,前会 将汽体压缩到百万倍大气压,压缩汽体释放时,能使子弹以每小时11265到24120公里的传输速率射出。高速摄像怎么才能 让 以每秒百万帧的传输速率记录撞击效果。

在近500年的历史中,垂直射击靶场帮助科学家处理了这名问题,比如为那先 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500多年,进行了这名实验,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,大气压会阻止那先 物体扩散,不为什么在么在像可是高压锅。”

随着计算机和处理器的技术发展,以数字形式模拟非常繁复的问题怎么才能 让 变得十分容易,但舒尔茨不要认为那先 会取代垂直射击靶场。“我的每段乐趣可是找到计算机无法完成的事情,怎么才能 让 它永远不要过时,”舒尔茨说道。