月球的水,天上來!

分析結果顯示,月球表面玄武岩中磷灰石顆粒內結晶水含量約在0%到0.6%之間,結晶水中的δD值則是大部分介於+39.1%到+101%之間。這個數值和彗星所含水的δD值相當接近,也暗示了月球表面岩石中的結晶水可能主要來自於彗星的撞擊。


月球水的來源(Robert, 2011)。月球岩石中所含水的δD值與其他星體的比較,左起:原始太陽(粉紅色)、碳質隕石(黑色)、地球(藍色)、月球(橘色)、彗星(綠色)。

部分高原地區的玄武岩磷灰石顆粒中,結晶水的含量約在80ppm左右,且δD值約在+24%到+34%之間。這些玄武岩的形成年代可以上推至39億到44億年前,大約是在月球—地球撞擊事件之後,原本位於月球內部的水(其δD值應類似地球內部,約為-10%),因為氫的大量逃脫,導致了δD值的上升。

另外有一個標本的δD值最低,約在-17.2%到-21.5%之間。可能是在後期發生隕石撞擊事件的變質作用時,受到太陽風質子打入所形成。由於太陽富含氫的緣故,其δD值約在-100%,因此太陽風質子若是混入結晶水中,就會降低原本的δD值。

這次的研究結果,其實也呼應了過去對於地球上水的來源假說,認為小行星撞擊和彗星撞擊應該曾經為地球原始海洋注入過大量的水。看來大家現在會擔心的天體撞擊事件,當初可是改造地球環境的重要推手啊!

原始論文:
Greenwood, James P., Shoichi Itoh, Naoya Sakamoto, Paul Warren, Lawrence Taylor & Hisayoshi Yurimoto, 2011, Hydrogen isotope ratios in lunar rocks indicate delivery of cometary water to the Moon, Nature Geoscience, v4, p79-82, doi:10.1038/ngeo1050
Robert , François, 2011, Planetary science: A distinct source for lunar water? Nature Geoscience, v4, p74 – 75, doi:10.1038/ngeo1066

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