Where does water on Earth come from?

研究这个问题,你得先接受一些“知识”:

1. D(氘,氢H的同位素)在低温更容易聚集;

2. 大爆炸核合成之时,D的丰度在宇宙中完全一致。

首先,地球上的D/H很好测啦,只需要舀一瓢未被污染的海水就可以啦

咱们地球上有一类陨石叫球粒状陨石(Chondrite),他们分好几种,其中有一种疏松多孔,它们在太阳系内从行星形成的开始就未为被熔融过(melting/differentiated),他们的D/H和地球的很接近,而他们是从主带小行星(main Asteroid belt)撞过来的。难道地球的水是从小行星来的?

这时有人观测了彗星的D/H,包括哈雷彗星(Halley),这些家伙的D/H比地球大2-3倍以上,如果地球的水从是从彗星(comet)上来的话,那地球上的水比值就不对了。所以理论挑战失败!

不灰心!另外一帮人则观测了两颗木星附近的小天体(Jupiter family),发现他们的D/H和地球好接近,yes!地球上的水也可能是从木星周围的小天体带过来的。可是最近的文章(Altwegg et al. 2014)测量了第三颗Jupiter family member - 67P,发现它的D/H超级大。。。那么似乎地球上的水就是从小行星来的咯?不!不是这么简单的。

第一,已有测量的三颗Jupiter family members究竟是不是从太阳系其他的地方跑过来的呢?比如67P,它有没有可能是在太阳系晚期轰炸阶段(Late Heavy Bombardment,LHB),从更远的库伊伯带(Kuiper belt)跑到木星附近的呢?

第二,测量的67P的D/H值是表面冰的,里面裹着的是不是也是这个值呢?

第三,最开始的两个“知识”是不对的么?

待续。

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