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Science:巴芬岛让人们了解地球水的起源

摘要 : 夏威夷大学的研究人员对来自地幔深处岩浆的分析表明,我们地球的水的来源是在地球刚刚开始形成时的早期就存在于太阳系的浸泡水的星尘颗粒。

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一幅空中拍摄的照片显示了冰岛Holuhraun熔岩地最近的火山爆发。这一爆发受到冰岛地幔柱的直接输送,而在喷出气体中有一定的比例被认为源自这一地幔柱的水蒸气。我们对巴芬岛和冰岛岩石进行了检测,因为来自地幔柱的水被截留在这些岩石内,而不是通过脱气而进入大气中

夏威夷大学的研究人员对来自地幔深处岩浆的分析表明,我们地球的水的来源是在地球刚刚开始形成时的早期就存在于太阳系的浸泡水的星尘颗粒。这些岩浆样本(它们所代表的是新生地球的高度“原始”状态)对环绕着地球水起源的辩论增添了耐人寻味的细节。研究人员可通过水的氘/氢(D / H)比来了解水的起源,氘和氢原子分别有1个中子或没有中子。随着时间的推移,不同的因素会影响这一比例,例如某些较轻的氢原子可能会从大气层上部逃逸。只有没有受到这些变更过程影响的地球内深部区域有可能保持着地球最初的D/H比,但这样的样本很难得到。然而,从地幔被翻搅至加拿大巴芬岛地表的深部玄武岩熔岩流为Lydia Hallis和同事提供了相对没有改变的样本,这些样本通过其氦、氖和铅的组成而得到确认。对该玄武岩D/H比的分析揭示了其所含的氘量低于先前研究所发现的氘量,因此它为地球原始的D/H比特征提供了新的基线。作者们提出,这一较低的D/H比的一种可能性是在地球形成时,吸附了水的星尘颗粒被埋置在地球内。

原文链接:

Evidence for primordial water in Earth’s deep mantle

原文摘要:

The hydrogen-isotope [deuterium/hydrogen (D/H)] ratio of Earth can be used to constrain the origin of itswater. However, the most accessible reservoir, Earth’s oceans, may no longer represent the original (primordial) D/H ratio, owing to changes caused by water cycling between the surface and the interior. Thus, a reservoir completely isolated from surface processes is required to define Earth’s original D/H signature. Here we present data for Baffin Island and Icelandic lavas, which suggest that the deep mantle has a low D/H ratio (δD more negative than –218 per mil). Such strongly negative values indicate the existence of a component within Earth’s interior that inherited its D/H ratio directly from the protosolar nebula.

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