日发现地下1400公里处也有水 有助解开有水行星诞生之谜

2014-2-07 17:15 来源: 新华网
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  日本一项最新研究称,地表下约1400公里的深处尽管有高温高压,但也存在着水分。这一发现将有助于弄清地球等有水行星的诞生之谜。

  日本爱媛大学等机构的研究人员说,随着板块的下沉,海洋等处的水会作为矿物成分被“搬运”到地球深处的地幔。但是随着深度增加,温度和压力也会上升,水分可能被从矿物中挤出。此前研究人员一直认为约1250公里的地下深处是水分存在的极限,新发现颠覆了以前的认识。

  此次,研究小组制作出成分等同于蛇纹石的矿物,然后放入高温高压的实验装置中,模拟相当于地表下约1400公里的环境。结果发现,这种矿物变成了含水的其他矿物。研究小组由此认为,在地表下1400公里的深处也存在水分,并将新矿物命名为“H相”。

  蛇纹石存在于板块中,是一种含水的富镁硅酸盐矿物的总称,它们的颜色往往是青绿相间像蛇皮一样,故而得名。

  研究人员向“H相”添加铝之后,发现在温度和压力更高的环境中,水分仍然不会散失。由于地幔中也存在铝,研究小组推测,“H相”能把水分搬运到地表以下2900公里的地幔与地核交界处。

  从地表到地球中心的距离约为6400公里,研究小组指出,地球内部的水分量曾被认为相当于海水的数倍到数十倍,不过一直没有弄清详细构成,此次发现则显示地球内部的水量应该更多。

  相关论文已经刊登在英国《自然—地学》杂志网络版上。研究员西真之指出:“希望这一发现有助于弄清地球深处的水量和地球为何会存在大量的水。”

  ■【新闻链接】

  美航天局称在太阳系外发现5颗可能有水行星

  近日,美国航天局宣布,天文学家利用哈勃太空望远镜在太阳系外发现5颗行星,它们的大气层中都有水存在的迹象。

  此前人们也曾观测到少数大气层中有水存在迹象的系外行星,但美国航天局说,这是首次能确定性地测量多个系外行星的大气光谱信号特征与强度,并进行比较。

  这5颗行星分别叫做WASP-17b、HD209458b、WASP-12b、WASP-19b与XO-1b,它们的体积比地球大得多,属于“热木星”型行星,即大小与木星相当,但温度极高、运行轨道距其绕行恒星非常近的气态巨行星。研究负责人、马里兰大学的德雷克·德明在美国航天局声明中说:“观测系外行星的大气极度困难,但我们还是发现了非常清楚的信号:水。”

  研究人员利用哈勃的广角照相机,观测这些行星大气层吸收光线的细节特征,结果发现,尽管5颗行星都有水存在的迹象,但信号均弱于预期,他们怀疑这是因为这些行星的大气中有一层霾或灰尘的存在,导致信号减弱。

  这一发现发表在美国《天体物理学杂志》上。