今日头条6月13日讯：卡内基科学的Anat Shahar与加州大学洛杉矶分校的Edward Young和Hilke Schlichting的新研究表明，在我们星球上发现的水可能源于构成地球形成早期阶段的早期行星体的富氢大气和熔岩海之间的相互作用。他们的研究最近发表在《自然》杂志上，该研究可能揭示了地球的一些决定性特征的起源。

从历史上看，我们对行星形成的理解在很大程度上受到我们自己的太阳系的例子的影响。尽管像木星和土星这样的气态巨行星的起源仍然在科学家中引起讨论，但人们普遍认为，地球和其他陆地行星是由年轻时曾经围绕太阳运行的尘埃和气体积累而成的。

随着越来越大的物体相互碰撞，最终形成地球的小行星既增大又变热，由于碰撞的热量和放射性元素的作用，融化成一个巨大的岩浆海洋。随着时间的推移，随着地球的冷却，最密集的物质向内沉降，将地球分离成三个不同的层次--金属核心，以及岩石、硅酸盐地幔和地壳。

 一幅插图显示了地球的一些特征，例如它的丰富的水和它的整体氧化状态，可能归因于构成地球形成期的行星胚胎上的分子氢大气和岩浆海洋之间的相互作用。

然而，过去十年系外行星研究的爆炸性增长为模拟地球胚胎状态提供了一种新的方法。

Shahar解释说："系外行星的发现让我们更清楚地认识到，刚刚形成的行星在成长的最初几百万年里被富含分子氢（H2）的大气层所包围是多么常见。最终这些氢气包围层消散了，但是它们在年轻行星的组成上留下了它们的指纹。"

利用这些信息，研究人员为地球的形成和演化开发了新的模型，了解我们的母星的独特化学特征是否可以被复制。

利用一个新开发的模型，卡内基和加州大学洛杉矶分校的研究人员能够证明，在地球存在的早期，岩浆海洋和分子氢原大气之间的相互作用可能已经产生了地球的一些标志性特征，例如它丰富的水和整体氧化状态。

研究人员使用数学模型，通过观察25种不同的化合物和18种不同类型的反应来探索分子氢大气和岩浆海洋之间的物质交换--复杂到足以产生关于地球可能的形成历史的宝贵数据，但又简单到足以全面解释。

在他们模拟的地球宝宝中，岩浆海洋和大气之间的相互作用导致大量的氢气进入金属核心，地幔被氧化，并产生了大量的水。

研究人员透露，即使所有碰撞形成成长中的行星的岩石材料是完全干燥的，分子氢大气和岩浆海洋之间的这些相互作用也会产生大量的水。他们说，其他水源也是可能的，但没有必要解释地球的现状。

"这只是对我们星球演变的一种可能的解释，但它将在地球的形成历史和已经发现的围绕遥远恒星运行的最常见的系外行星之间建立起一种重要的联系，这些行星被称为超级地球和亚海王星，"Shahar总结说。

该项目是Shahar发起并领导的跨学科、多机构的AEThER项目的一部分，该项目旨在揭示银河系最常见的行星--超级地球和亚海王星的化学构成，并开发一个框架来探测遥远世界的生命特征。在阿尔弗雷德-斯隆基金会的资助下，这项工作的开展是为了了解这些行星的形成和演变如何塑造它们的大气层。这反过来可以使科学家们区分真正的生物特征，这些特征只能由生命的存在产生，与非生物来源的大气分子。

Shahar说："越来越强大的望远镜使天文学家能够以前所未有的细节了解系外行星大气层的组成。AEThER的工作将为他们的观察提供实验和建模数据，我们希望这将带来一种万无一失的方法来检测其他世界的生命迹象。"