類地行星上水資源的來源和形成 _行星

系外行星上水資源對于是否孕育生命至關(guān)重要，它的起源和形成是一個(gè)非常復(fù)雜的過程
據(jù)美國探索頻道網(wǎng)站報(bào)道，回顧2011年，有一系列的重大天文新聞報(bào)道稱，天文學(xué)家在環(huán)繞恒星的宜居區(qū)域發(fā)現(xiàn)系外行星，這里所指的“宜居區(qū)域”是指星體溫度可使水保持液態(tài)形式，并適宜我們所知自然生命存活。前不久，美國宇航局首次宣布發(fā)現(xiàn)兩顆類地行星環(huán)繞一顆類似太陽的恒星，此外，就在幾個(gè)星期前科學(xué)家通過開普勒探測器觀測發(fā)現(xiàn)一顆地球兩倍體積的行星位于其主恒星的宜居區(qū)域。
SETI科學(xué)家現(xiàn)在鼓足干勁使用艾倫陣列射電望遠(yuǎn)鏡來檢測那些系外行星的智慧生命跡象，但是使用類地行星這一術(shù)語來勘測系外可能孕育生命的星球具有一定的彈性，在最壞的情況下會(huì)起到誤導(dǎo)作用。
液態(tài)水存在有利于生命存活是正確的，但是以液態(tài)水存在來推斷該星球是“類地行星”是非常具有假定性的。甚至一些新聞媒體藝術(shù)插圖都將這樣的星球描繪成田園牧歌式充滿水的世界。
目前我們的底線是并不知道地球上的水資源是如何形成的，因此怎么可能猜測數(shù)千光年之遙星球上如何形成水資源呢？美國夏威夷大學(xué)天體物理學(xué)家凱倫-密徹在近期召開的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)學(xué)會(huì)研討會(huì)上稱，如果我們以外來機(jī)制形成地球水資源的理論來分析，那么可能在目前發(fā)現(xiàn)的這些系外行星上并不具備孕育生命的條件。
地球上的海洋僅占地球質(zhì)量的0.25%，另外還有0.1%的海洋存在于地幔之中，如果我們更深入地進(jìn)行勘測，將發(fā)現(xiàn)地球在形成之初時(shí)鎖定在地幔層中大約50個(gè)海洋，這聽起來有點(diǎn)兒像科幻小說之父儒勒-凡爾納1864年著作《地心游記》中所描述的地下存在著一個(gè)巨大的海洋世界。
地球上最早形成水資源存在著幾個(gè)復(fù)雜的矛盾性理論，我們知道太陽系內(nèi)遍布著水資源，尤其在太陽系外側(cè)的行星和衛(wèi)星之間。它們位于“霜凍線”(大約是小行星帶的距離)，在這里水資源可以固體形式存在，相比之下，那么遭受太陽烘烤的行星——水星和金星非常干燥，火星的干燥度則適中一些。
【類地行星上水資源的來源和形成】從地質(zhì)歷史記錄中我們無法知道46億年前地球形成之后的最初數(shù)億年里地球上的海洋是如何形成的，斯皮策望遠(yuǎn)鏡和赫歇爾望遠(yuǎn)鏡觀測到年輕恒星TW Hydrae ，分析結(jié)果顯示它的原行星盤具備存在6000個(gè)海洋的水資源，同時(shí)這顆恒星還存在著一個(gè)數(shù)億英里長的“雪線”，這與太陽系十分相似。
太陽的原恒星星云中的灰塵微粒很可能具有滲透性，能夠捕獲水分子促生形成地球。但是考慮到地球的誕生將穿過吸積盤，并產(chǎn)生差異性變化，它怎么能保持完好無損呢？另一種地球水資源來源理論是地球在年輕時(shí)期自身制造出水資源，早期地球非常熾熱，它擁有巖漿海洋，在被新誕生太陽的強(qiáng)烈光線驅(qū)散之前，巖漿中的氧氣能與原恒星氣體包裹層中的氫氣結(jié)合在一起形成水分子。
如果地球上的水資源是從彗星或者小行星上獲得的，密徹評估大約需要2000萬顆中等體積彗星的水資源才得填滿地球上的海洋，但她認(rèn)為大約僅有地球海洋2%的體積是來自于彗星。
最新計(jì)算機(jī)模擬顯示，如果太陽系內(nèi)距離太陽偏遠(yuǎn)的行星移居它們的運(yùn)行軌道，地球橢圓形軌道將遭受含有水資源的小行星的猛烈轟擊。這種現(xiàn)象卻普遍存在于一些系外行星系統(tǒng)中。或許這將解釋大約40億年前月球和其他太陽系星體會(huì)遭受小行星的“重型轟炸”，另一方面，是否向早期地球階段輸送水資源的天體已不再存在了？水資源是出現(xiàn)于地球形成期之前還是之后，或者零星出現(xiàn)于整個(gè)階段？
關(guān)于地球上水資源的來源有些復(fù)雜，可能來自于多種途徑：彗星、含水小行星、太陽星云氣體、地球表面的化學(xué)處理過程。通過系外行星的化學(xué)指紋(重氫/氫比率)可確定其水資源的來源，目前這項(xiàng)研究仍有待于進(jìn)一步研究分析。
地球水資源的起源是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，它要求各學(xué)科間科學(xué)家的努力，試著揭開地球上包含著多少水資源，它們是什么時(shí)候抵達(dá)的，以及來自何處？
由于我們并不知道地球上究竟存在著多少水資源，因此我們并不知道地球是否是相對干燥還相對潮濕的行星？但至少我們知道地球上存在著足夠的水，能夠維持生命存在和地質(zhì)板塊構(gòu)造。
在系外行星系統(tǒng)中水資源是如何產(chǎn)生及其分布的，這是我們宣布發(fā)現(xiàn)“類地行星”之前需要填補(bǔ)的知識空缺。

搜狐科學(xué)（卡麥拉）