研究员发现彗星12P之水与地球海洋相同表明彗星可能通过大规模撞击将水输送到地球

  研究人员最近发现,彗星12P/Pons-Brooks(一种以角状气体喷发而闻名的罕见银河现象)上的水与地球海洋中的水具有相同的化学特征。这一发现支持了一个长期以来的理论,即数十亿年前,彗星可能通过大规模撞击将水输送到地球。

  这项发表在《自然·天文学》上的新研究标志着寻找地球水起源的突破。“我们的新结果提供了迄今为止最强的证据,表明至少有一些哈雷型彗星携带的水与地球上发现的水具有相同的同位素特征。”领导这项研究的美国国家航空航天局(NASA)天体物理学家马丁·科迪纳在一份声明中说。

  科学家们利用两台强大的望远镜——智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA,其天线万平米)和美国国家航空航天局位于夏威夷的红外望远镜设施——研究了这颗珠穆朗玛峰大小的彗星中水的“化学指纹”。

  具体来说,他们研究了氘(氢的一种重同位素)与普通氢的比例(即D/H比),这有助于科学家追踪水的化学演化。D/H比越低,水就越像地球上的水。对于12P/Pons-Brooks彗星来说,其D/H比几乎与地球水的D/H比相同,这是在这类彗星中前所未有的发现。

  像12P/Pons-Brooks这样的“恶魔”彗星被称为哈雷型彗星,以历史上的哈雷彗星命名。它们每20到200年绕太阳运行一次,被认为是早期太阳系的古老残余物。

  到目前为止,大多数研究过的彗星的D/H比都与地球水不同,这使得很难证明是彗星将水带到了地球。科迪纳解释说,这一发现是最有力的证据,“支持了彗星可能帮助地球变得适宜居住的观点”。

  这也是科学家首次如此详细地绘制出彗星周围普通水(H₂O)和“重”水(HDO)的分布图。通过这样做,他们可以确认水来自彗星核心深处。“通过绘制彗星彗发中H₂O和HDO的分布图,我们可以判断这些气体是来自彗核固体内部的冰冻冰,而不是在气体彗发中通过化学或其他过程形成的。”该研究的合著者、美国国家航空航天局的斯特凡妮·米拉姆在一份声明中说。

  人们认为地球最初形成时大多是干燥的,水是后来才到达的。科学家们长期以来一直认为,水来自撞击年轻地球的冰质天体。这项最新研究支持了这一理论,并表明至少有一些彗星携带了正确类型的水。“恶魔”彗星上一次出现在地球上是在今年春天,当时它在71年来首次于4月日食期间回归。