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| 作者：刘妍 来源：新浪科技 发布时间：2008-6-24 10:45:44 北京时间6月23日消息，据国外媒体报道，美国的科学家日前称，通过分析远古岩石的矿物质成份，他们目前断定地球早在43亿年前的就已经存在水了，这比科学家们此前普遍公认的时间要早了1亿年。 43亿年前地球已经有水 美国的科学家表示，长期以来，人类一直致力于通过对岩石的研究来探索地球的生命奥秘。在此之前的多年间，人类从未在地球表面发现年龄超过40亿年的岩石。因此，许多地质学家都认为，在地球形成的最初5.5亿年间，整个世界完全处于一种混沌炙热状态。如此恶劣的外界条件，固态岩石根本不可能存在。地质学界的这种共识一直延续到25年前，人类才有了新的发现。在澳大利亚西部的一个偏远地区，研究人员发现了一些远古时代的锆石鱼叉。而锆石这种矿物质状态极其稳定，对化学侵蚀有极强的抵抗力。新的发现表明，这些锆石鱼叉至少已经存在了40亿年。 2001年，美国威斯康星大学麦迪逊分校的约翰·瓦雷教授发现了44亿年前的锆石。许多地质研究人员曾经做过这样猜想，曾经有一颗巨大的陨星与地球相撞，撞击伴随的剧烈爆炸摧毁了地球表面的岩石，锆石由此产生。但瓦雷教授和他的研究团队经过长期的研究和实验，近期又发现了更多的证据，提出了不同的观点。研究人员通过对锆石矿物晶体中氧同位素的分析发现，到42亿年之前，地球表面气候已不再是炙热如火。但这种气候条件仍与液态水存在的条件相去甚远。瓦雷教授近期又通过对锆石晶体中锂元素的研究，公布了最新研究成果。 锆石中存在着大量的锂同位素，而锆石晶体的形成需要相当的低温。这一发现将地球液态水的出现时间又向前推到了43亿年之前。锆石晶体中锂同位素的比重证明晶体形成时地球表面存在严重的风化现象。一般认为，地球早期的大气成份以二氧化碳为主。高浓度的二氧化碳和液态水必然导致严重的酸雨气候。酸雨能够溶解早期地壳表面的易腐蚀岩石，这也许就是为什么现在人类找不到40亿年之前矿石的原因。如果当时真有液态水存在的话，也许地球已经具备了生命存在的条件。而根据瓦雷教授介绍，研究标本已完全能够证明当时的地球表面气候适合生命存在。锆石晶体中存在着大量的锂同位素，这也是硅酸盐物质受到侵蚀的最明显证据。因此，瓦雷教授把这些古老的锆石看作是能够代表地球生命最初5亿年的唯一标本。 地球最早的水来自哪里 地球形成之初是一片混沌的物质，这些物质慢慢冷却形成了地球的雏形。地球上最早的水从哪里来？这至今尚无定论，只是大多数科学家认为最早的水来自地球内部。早期，许多科学家认为海水是地球上固有的，在地球形成时它们就以结晶状态或气体(包括能够构成水的氢气和氧气)形式存在于岩石和矿物质中。后来，随着地球的演化，它们逐渐被释放出来，从而形成了海水。例如，火山爆发使地球内部的水蒸气释放出来，冷却后便形成了水。科学家们还提出了气成水说，该学说认为：地球是由难熔的物质凝聚而成，而挥发性的气体则形成大气圈。地球原始的大气圈主要由碳氢化合物组成，天空中漂浮的是甲烷云，落下的是甲烷雨，地表是甲烷湖泊和甲烷河流。这些碳氢化合物在光化学作用下被分解成水和碳，而这些水就成了地球原始水。 如今，一些科学家提出了另一种观点，他们认为地球上的水是由撞入地球的彗星带来的。一些由冰晶组成的小彗星冲入地球大气层，在数分钟之内因为摩擦生热转化为水蒸气，融入地球大气之中。从人造卫星从太空发回的照片中可以看到，每分钟约有20颗小彗星进入地球，若其平均直径为10米，每分钟就有1000立方米的水进入地球，一年可达0.5立方千米。在地球形成的过程中这些水日积月累便形成了今天的海洋。 作者：伊万 来源：网易探索 发布时间：2008-6-17 13:49:12
显微镜下的锆石晶体
地球演化史图解 据国外媒体报道，美国地质学家在对一批古老的锆石矿进行研究后指出，大陆在地球表面出现的时间要比原先的估计早得多。对锆石标本的分析显示，地球早期的气候其实是非常干燥的。 锆石是地球上最为古老的矿物之一，主要诞生于炙热的岩浆之中。科学家们认为，这种矿物在距今大约44亿年前开始出现，当时地球仅仅形成了1.5亿年。作为一种坚硬的晶体，锆石抵抗外界腐蚀的能力非常之强。正是因为这一特性，地质学家们常常利用它来测定古代地层的形成时间。 来自美国威斯康星-麦迪逊大学的地质学家希望利用锆石天然而成的时钟，来解释为什么在地球上找不到年龄超过40亿年的岩石。按照目前流行的观点，在距今40亿年之前的时期里，地球表面覆盖着一层由岩浆构成的炙热海洋，其中根本无法形成任何岩石。除此之外，科学家们还认为，强烈的陨石撞击也阻碍了岩石的形成——在这一时期，地球遭受着极为频繁的外来天体撞击。 不久前，一块发现自澳大利亚Jack Hills山区的锆石晶体引起了科学家们的浓厚兴趣。据介绍，在这块锆石中残存着一些锂的同位素。通过将该晶体中较轻和较重的锂的同位素的比例与地壳岩石中锂同位素的比例进行比较，科学家们希望能够确定出古老地层的形成时间和其当时所处的环境。 在研究过程中，科学家们使用了具有极高分辨率的离子微型探测器。之所以这样，是因为大部分的锆石晶体都非常微小且很难用其他方法对它们进行分析。离子微型探测器发射出的离子流可以将那些科学家们感兴趣的原子从锆石晶体中剥离出来。接下来，质谱仪会对这些分离出的原子进行分析。 科学家们获得的数据显示，在采集自Jack Hills山区的锆石晶体形成前，在地球上已经有陆地和液态水开始形成。也就是说，在大约43亿年前，地球表面的温度已较形成伊始下降了很多。而锆石样本中少量的较重锂同位素的存在也说明，当时地球上的气候仍然十分恶劣，这直接导致形成于40亿年之前的陆地遭到严重侵蚀。 参与该项研究工作的安德烈·维利认为，酸雨可能是导致地球上首批岩石消失的主要原因。他指出，当时地球大气中二氧化碳的浓度超过现在的10000倍之多。这种气体溶于水后形成的酸性液体虽然无法腐蚀掉锆石，但却可以逐渐吞噬掉古老的岩石。而这可能正是导致长期以来科学家们始终无法在地球上找到年龄超过40亿年的岩石的主要原因。 更多阅读 |
