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小行星可能为月球当过“搬水工”:持续时间最长两亿年

月球内部水来源示意图
 
月球内部水来源示意图

  文章来源:科技日报

  本周发表在英国《自然—通讯》杂志上的一则行星科学研究称,月球内部的大部分水是在45亿年到43亿年前月球形成早期通过小行星输送到月球上的。

  月球被认为是由45亿年前一颗火星大小的行星和地球碰撞后的碎片形成的。形成后不久,月球上存在着一个岩浆海洋。此前,月球高地样本分析显示,在矿物质颗粒中可以检测到水分。科学家由此知道月球内部也有水。月球高地被认为是由早期近乎熔融状态的月球冷却结晶而成的原始地壳,该发现意味着,在冷却成型之前的熔融阶段,月球内部就存在水分。然而直到现在,科学家们一直不清楚两件事:一是这些水是何时及以何种方式到达月球的;二是小行星和彗星对这些水的相对贡献是多少。

  此次,英国开放大学的杰西卡·巴恩斯和她的研究团队,使用一系列数字模型和先前研究中测量的月球样本同位素组成,限定了向月球输送水的速率、来源和时间。他们发现,小行星“送水”过程持续的时间在1000万年到两亿年间。当时月球岩浆海洋也存在。根据样本中氢与氮的数据分析,有一类富含水的小行星——碳质球粒陨石,正是月球内部水的主要来源,而彗星带来的水只占月球总水量的20%。

  在最新模型中,彗星和小行星与月球上的岩浆海洋碰撞后,岩浆海表面会形成一个“热度盖”,防止水变成气体逃逸至太空,从而让水得以保留在月球内部。

  虽然这些结果表明,月球上的水大多可能来自小行星,但研究人员仍然表示,其中一部分水也有可能来自形成月球的碰撞事件发生之时的早期地球。

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