太阳风能够在小行星尘埃粒子的表面制造水。
2005年日本隼鸟号探测器拍摄的丝川小行星。丝川小行星身上有一个奇怪的现象:它的表面没有陨石坑。JAXA
近日《自然:天文学》杂志上刊登的一篇文章称,英国和澳大利亚科学家揭开了一个持续已久的谜:地球上的水,可能有部分要拜太阳所赐。这些科学家发现,太阳风中的带电粒子,能够在小行星的尘埃粒子表面制造水。
地球表面的70%以上是水,这在太阳系中是独一无二的。科学家一直为弄清楚地球上水的来源而伤透脑筋。主流观点认为,地球上的水是地球形成晚期,由富含碳元素的C型小行星带来的。C型小行星占所有已知小行星的大约75%。但是同位素分析结果表明,C型小行星的含水总量不足以为地球提供全部的水。也就是说,地球上的水至少还有另外一个未知来源。
这一次研究人员在原子层面上,对日本隼鸟号探测器带回的丝川小行星样本进行了分析。丝川小行星是S型小行星,主要成分是硅,约占所有小行星的17%。分析结果表明,丝川小行星尘埃粒子表面以下50纳米内蕴藏着大量的水。如果将这些水累积起来,每立方米岩石中的含水量可达20升。
研究人员称,这些水是太阳风中的带电粒子和尘埃粒子相互作用产生的,以不同的形式固化在尘埃内。这些水中的轻水,也就是普通水,是地球上水的另一个来源。
研究人员表示,这一发现不但让我们对地球上水的来源有了更全面的认识,对未来的太空旅行也有积极意义。太空旅行必须要有充足的水补给,但携带过多的水又会让载荷成本增加。既然太阳风制造水的过程能够在丝川小行星表面进行,那么它也应当能够在其他没有大气层的岩石天体表面进行。未来宇航员能够直接从天体表面的尘埃中获取淡水也未可知。
参考
Solar wind contributions to Earth’s oceans
https://www.nature.com/articles/s41550-021-01487-w