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地球上的水竟然比太阳还要古老?难道太阳系形成前就有水存在?

2024-03-22科学

太阳系中,地球依太阳生存,围绕太阳公转已经成为既定的科学事实。可是最近却发现,地球上水的寿命可能比太阳的寿命还要长!

已知太阳目前的寿命是46亿年,难道说 46亿年前地球上的水就存在了 ?这个推测是佯谬还是确实如此呢?

科学家猜测:在太阳未形成之前地球水就已存在

天文学家曾在一次 外太空观测 任务中,发现在距离地球1300光年处的猎户座V883恒星附近的行星形成盘中,竟然有 气态水 的存在。天文学家将这一发现总结成论文发表在美国的【 自然 】杂志中,因此便有了上述看似是佯谬的论点——当太阳形成之前,地球水便存在了。

这时有人会问,天文学家所观测的位置并不在太阳系,为什么推论出地球水和太阳的关系呢?其实这种「 隔山打牛 」的科研方式在人类研究宇宙的过程中经常会出现,科学家们认为,宇宙就像是一台制造各个星系的机器,存在着一定的 同一性

简单来说,在目前宇宙的范围里,拥有着不同时期的恒星系,有的更星系已经成熟,在平稳的运行中,正如我们的太阳系,而有的恒星系却依然处于 发育阶段 ,主序星已经形成,但是围绕主序星运转的行星们还在原始行星盘中酝酿着,正如 猎户座V883 恒星系。

这是一个过去和现在的关系,所以我们可以通过猎户座V883恒星中的形态来推论已经成为过去的太阳系的状态。

天文学家针对原始行星盘中的水多发出来的信号,进行了细致的探测,发现其范围内的水正处于一个比较特殊的状态—— 「重」分子水 状态。「 」分子水一般分为 重水和半重水 ,与常规水的分子式p0不同,重水和半重水和分子式为D2O和HDO。

在确认原始行星盘中水的特殊存在形态后,天文学家又进一步计算了「重」分子水的质量,最终判断出,猎户座V883恒星附近原始行星盘内的水相当于 1200倍 地球水的质量。依次科学家们推断,在太阳形成之前,存在于太阳系原始行星盘中的水大致也是这样一种状态。

地球水为什么先于太阳形成?

其实针对「地球上的水是怎么形成的」这一话题,在很久以前就有过很多猜测。在这次关于猎户座V883恒星附近原始行星盘水分子观测结果出现之前,人们普遍认为,地球上的水来自于 彗星

人们认为在真正的太阳系形成之前,水就存在于这个空间内,由于这部分区域中还存在着尘埃和岩石,所以 水、岩石、尘埃 三者结合形成了彗星,由于地球形成之初不断遭受彗星的 撞击 ,所以彗星中的水分就随着撞击被留在了地球,使得地球拥有了 原始 的水。

这一观点在之前很流行,但是随着人们不断的研究发现,彗星上的 D/H比 显著高于地球,这种差异的存在说明,地球的水可能是一部分来源于彗星,另一部分则是来源于 其它条件

此次在猎户座内的发现正好补充了人类对于地球原始水来源的空白。了解了地球原始水的来源,我们可以将其与太阳系的演变过程串成一条时间线来看。众所周知,一个恒星系的诞生源自星云的 坍缩 ,直至坍缩成原始行星盘,这里的原始行星盘你可以理解为,立体空间内的星云被压缩成一张平整的大饼,而这张大饼就是孕育恒星以及周围行星的 温床

以太阳系为例,在 主序星 诞生之前,也就是太阳形成之前,地球上的原始水分子就已经存在在 原始星盘 上了,未来它将通过某种形式到达地球。在随后的时间节点中太阳、地球及其他行星才相继形成。所以当我们将 原始水分子、太阳以及地球的形成 节点缕成一条时间线,就很轻易的理解为什么地球上水的寿命比太阳存在的时间还要长了。

原始行星盘中气态水的存在方式,让人们对地球水的来源有了一个全新的认知,同时人们也对 生命的诞生和演化 问题有了更加深入的思考。

以前人类普遍认为生命的诞生基于液态水,可是在越来越多的科学发现之后,人类认为生命的起源可能更加的复杂。这就是所谓的,当你发现一个问题的答案之后,便又会出现十几个新的问题。

生命的诞生和演化,或许存在更复杂的方式

宇宙诞生于138亿年前的一场 大爆炸 中。从一个体积极小但质量极高的点,演变成了如今依旧处于不断膨胀中的宇宙,这期间的过程复杂而又神秘。

从前 苏格拉底时代 ,人类对于宇宙就有了充满哲学色彩的研究,但是经历了几千年的时光流逝,人类发现对于宇宙的了解仍然仅仅占据一小部分。

你可能不知道的是,目前人类研究的宇宙中的星系,比如银河系、仙女系等,只占据宇宙全部物质的 4% ,我们遥望银河系,殊不知银河系只是宇宙中的 沧海一粟 。那么剩下的96%是什么呢?

其实是不能被观测到,但对于宇宙具有主导作用的72%的 暗能量 ,以及24%的暗物质。对于这两者,至今为止人类都仅仅是发现了他们的存在,至于它们的本质是什么,目前没有人能够给出准确的答案。

原本人类认为只有 液态水 才能够造就生命的诞生,但是「重」分子的气态水以其超长待机的生命力,让人类不得不对生命诞生进行更加深刻的思考,生命的起源可能比我们想象的更要复杂。

在这个广阔而又神秘的宇宙内,最令人细思极恐的是,我们目前的认知其实并不一定是对的,究其本源,任何人都不能对此做出解释。正如我们都处在时间和空间中,但是又有谁能够说清楚,在时间和空间形成之前是一种怎样的状态呢?

地球上最早的生命可以追溯到38亿年前的 单细胞生命体 ,对于这类生命体的 起源 也是人类千百年来讨论的焦点。有人认为原始生命是地球自然产生的,也有认为这些简单的生命体来自于 外太空

或许随着时间的推移,人们会有第三种认为,那就是原始生命体是由地球自身孕育的物质与外来物质相结合形成的,毕竟目前为止人类已经认为,生命体的 诞生 可能存在更加复杂的方式。

对于宇宙中生命体形成和演化历史的探索是人类永恒的研究课题之一,这不仅关乎于人类对宇宙更进一步的认知,也是我们了解人类文明诞生历史的重要条件。