地球的水來自彗星風暴?(圖)

2011-10-25 17:38

藝術概念圖，展現了烏鴉座厄塔星周圍發生的一場「彗星風暴」。(網路圖片）

地球如何成為一個如此濕潤的世界？一直以來，這便是行星學研究領域的最大謎團之一。最近，美國科學家發現強有力的證據，證明地球上的水來自於彗星。根據他們的研究發現，烏鴉座厄塔星周圍曾發生一場「彗星風暴」，正是這場風暴充當了「送水工」的角色。

在大約45億年前我們居住的這顆星球形成時，太陽的熱量已經將太陽系內絕大多數水驅趕到靠近邊緣的區域。大部分水仍留在太陽系，或以液態或以固態存在於土星環、木衛二「歐羅巴」、海王星、天王星以及數十億顆彗星之上。但地球上仍有很多水，科學家多年來一直無法揭開水如何來到地球之謎。一種主流理論認為，地球上的水來自於形成後大約5億年的一次「彗星齊射」。上週，科學家發現一些彗星擁有與地球上的水同樣的化學信號。這一發現無疑為「彗星送水論」提供了強有力的支持。

就在公布這項研究發現後不久，美國天文學家又發現一個重要證據，證明這一理論。這個證據來自於距地球近400萬億英里（約合643萬億公里）的烏鴉座厄塔星，一顆出現在北半球夜空中的明亮恆星。首席研究員、美國約翰斯·霍普金斯大學的凱裡·利瑟表示：「我們觀察到一場原始恆星風暴，撞向距離這顆恆星較近的天體。」研究論文刊登在即將出版的《天文學雜誌》上。

研究過程中，利瑟和同事發現了從烏鴉座厄塔星系統距地球大約3個天文單位（地日距離3倍）的塵粒紅外信號。利用斯皮策太空望遠鏡對這些塵粒進行詳細分析後發現，它們來自於與大型多岩天體發生的巨大撞擊。利瑟說：「我們發現了納米鑽石和無定形二氧化硅，說明與彗星相撞的天體最小相當於小行星穀神星，最大則是地球的幾倍。如果彗星之間彼此撞擊，則更像是粉扑之間的相撞。」

但利瑟也承認這一觀測發現並不具有決定性，除了一場小彗星風暴外，這些碎片也可能來自一顆大彗星。他說：「我們並不確定。我們所知道的一切就是噴射出大量物質。」研究過程中，這種物質的類型引起了利瑟的注意。它們含有冰顆粒和有機化學物質，正是來自被撞成粉末的彗星的物質。此外，這些遙遠塵粒的化學信號也與2008年撞擊蘇丹的隕石Almahata Sitta十分類似。Almahata Sitta可能來自於海王星軌道之外的柯伊伯帶。這一區域潛伏著數十億顆彗星。實際上，矮行星冥王星和鬩神星本質上也是彗星。

將這些觀測發現結合在一起，利瑟等人認為這些彗星不僅在太陽系誕生後10億年為地球帶來了水，同時也可能帶來構成生命的基本要素。烏鴉座厄塔星的年齡大約在10億歲左右，是否有可能存在生命？對於這個問題，我們的第一反應可能是「不」。在烏鴉座厄塔星系統，和這些彗星相撞的行星與母星之間的距離超過火星與太陽間的距離，如果按照太陽系的情況推斷，在其所處的軌道，水將永遠處於凍結狀態。

但烏鴉座厄塔星系統並非太陽系。這顆恆星的亮度明顯高於太陽，它的適居區（允許生命之源液態水存在的區域）也相應地距離母星更遠。利瑟形象地說：「這個系統的中心存在一個溫度更高的燃燒室，所以你必須再往後退。」

另一個問題是，是否存在任何證據證明其他年輕恆星系統也發生類似彗星風暴？或者說，擁有適於生命存在的環境？答案是：目前尚未發現任何證據。利瑟說：「我們研究了大約1000個恆星系統，滿足這個條件的就只有烏鴉座厄塔星。」但他同時也強調這並未意味著其他區域沒有這種證據。如果得到美國國會批准，詹姆斯· 韋伯太空望遠鏡最早將於2018年發射升空。這架望遠鏡靈敏度更高，能夠提供科學家更急於瞭解的線索。也就是說，在得出新的觀測發現前就斷定地球上的生命源於「太空相撞事故」還為時尚早。