书城科普读物宇宙到底有多重
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第13章 林尼尔彗星所含的水量

科学家常争论的话题之一是:原始地球上生命起源所需的水和有机化合物究竟是“自产”的还是来自天外?

一些科学家认为,在地球形成的初期,曾有很多含冰量丰富的彗星撞击到地球上,带来了大量的水。冰物质撞击到地球后不会像小行星那样造成巨大的破坏,因此这些水分能够得到保存,形成巨大的湖泊和海洋,为地球生命的诞生提供了条件。

但有部分科学家对此提出质疑,因为根据对哈雷彗星、海尔—波普彗星等进行的分析研究,发现这几颗彗星的水的成分与地球海洋中水的成分不完全相同,彗星的水中含有较多的氚元素及其化合物,重水含量是地球海洋中重水含量的两倍。

公说公有理,婆说婆有理,一时难以判断。

2000年7月中旬,一颗新发现的名为“林尼尔”的彗星进入大熊星座,以每天6度的速度在夜空移动,正日夜兼程地向着太阳飞去。根据天文学家的测算,它原本位于木星以外,由于受大行星引力作用而改变运行轨道,可能是第一次进入内太阳系。

天文学家开始用天文望远镜连续追踪观测这颗彗星。7月下旬,林尼尔彗星距离太阳越来越近。天文学家看到彗核表面出现一阵阵剧烈的爆发,情形与火山喷发相似。许多大块物质被抛离彗核,大量气体尘埃喷发出来,形成雾状彗尾。在短短4小时内,彗星变亮了1倍。

当彗星经过近日点时,天文学家突然发现,林尼尔彗星在强烈的太阳风侵蚀下居然完全瓦解了,彗核的中央部分先是变成长形,然后拉长为一条直线,四散的碎片成为一颗颗“微彗星”,每块直径仅几十米,彗星亮度则急剧变暗,一周后逐渐消失。

这是人类首次详细观测到彗星崩裂瓦解的全过程。根据天文学家对林尼尔彗星喷发物质的特征分析,证实了彗核确实是由疏松的尘埃、岩石和冰块组合而成,这些物质仅靠微弱的引力和冰块的凝聚力维系,太阳的热使冰块剧烈挥发,促使彗核分崩瓦解。

研究人员估算,林尼尔彗星解体时共有约330万吨冰被蒸发掉。如果这颗彗星撞到地球上,所含水量足以形成一个大湖泊。此次观测还发现,林尼尔彗星的水化学成分与地球上的水成分基本一致。这也在一定的意义上佐证了确实有一类彗星大部分来自于木星轨道附近,也称“木星族彗星”,曾在太阳系形成后不久频繁袭击地球,是原始地球上水的主要来源的观点。这类彗星中的冰块是在太阳系原始星云中形成的,而哈雷彗星和海尔—波普彗星中的冰块则可能是在太阳系边缘地带的星际云中形成的,两者的化学成分有所不同。