南非發現12億年前的水:富含罕見氦物質,如水量大或改變能源格局

天空之城 2022/07/18 檢舉 我要評論

在地球上,水對生命來說是非常重要的,并且也是生命身體的重要組成部分。所以,水在地球上是最為常見的物質之一。

根據調查數據顯示,在地球表面大約有71%被水覆蓋,雖然在空氣中的水分相對較少,但是也是空氣的重要組成部分。

而水在常溫之下,是屬于無色、無味、無臭的液體,它主要是由氫、氧兩種元素組成。然而,隨著科學的不斷探索,人類發現在地球上還存在非常「古老」的水——也就是遠古地下水,引發了不少的熱議。

而《自然》雜志又發布了一項研究,在南非又發現了「遠古地下水」,又是10多億年,并且在里面發現了罕見物質,再次引發了科學界對該「遠古水」的熱議,這究竟是怎麼回事呢?我們從水源地形成來看。

地球上的水是從哪里來的?

對于地球的水到底是哪里來的,其實說法甚多,反正各有各的說法, 主要分為兩種說法——分別為「外源說」和「內源說」。

外源說——意思就是地球的水是從地外傳到地球的,主要的天體包含了彗星和富含水的小行星。當這些天體撞擊到地球之后,就會將水源輸送到地球上。

例如:日本科研團隊對小行星探測器「隼鳥2號」,從小行星「龍宮」上采集帶回的樣本進行分析發現,小行星「龍宮」上富含與水反應后形成的礦物,由此可以認為形成「龍宮」的原天體可能含有大量的水。

同時,本身在小行星「龍宮」樣本中還檢測出23種氨基酸,其中包括與生命活動密切相關的氨基酸種類。所以,這次發現也說明了地球生命可能來自地外的可能性。

不過,在更多的科學發現之中,發現大多數彗星水的化學成分與地球水并不匹配,所以,這個「外源說」還是存在爭議。然后就是我們說的內源說。

內源說——就是說地球本身就存在水。因為從地球的形成理論來看,地球最初是由原始的太陽星云氣體和塵埃經過分餾、坍縮、凝聚而形成的。

凝聚后的這些星子繼續聚集形成行星的胚胎,然后進一步增大生長而形成原始地球。所以,在地球起源時,形成地球的物質里面就含有水。過后,在地球的不斷演變之下,也就形成了地球的湖泊,江河等。

當然,除了這個之外,還有一些理論,那就是地球本身沒有水,只是地球內部的豐富氫元素,隨著時間的推移,與地球的地幔之中的氧發生了反應,最終形成了水。

而《自然》雜志曾發表一篇關于地球水的說法,那就是通過對地球內部的地幔,地球上發現的隕石等研究分析發現,水在地球上出現的時間比此前預期的要晚很多。

所以,對水是地球形成階段時期,由隕石表面的冰層轉變而來具有反駁的特點。但是歸根結底而言,也沒有肯定水到底是如何來的。而這次在地球上又發現了「遠古地下水」,又比較偏向支持「內源說」的情況。

南非發現12億年前的遠古地下水

當然,關于遠古地下水的發現,其實12億年前的水并不算久。在2013年的時候,加拿大地下還發現了30億年前的遠古地下水。

這次是南非被稱之為「Moab Khotsong」地區發現的,位于約翰內斯堡西南約161公里處,是在世界上最深的礦井之一的區域發現的,深度大約在地下約3公里區域。

所以,這一次發現也不容易,竟然藏在地下這麼深的區域。而在發現之后,根據研究人員表示,這是一項令人興奮的發現。這個區域完全與其他區域不一樣。

在該區域是屬于礦區,地質特點不一樣。而當挖礦的人員進行鉆孔的時候,被困在巖石中的水噴涌而出——就像刺穿水的氣球——我們能夠捕捉到它。

從拍攝的畫面也可以看到,研究人員用瓶子將其收集起來。而這次的發現,也可以為周圍巖石的化學相互作用——為地殼中的能源生產和儲存提供新的見解。

同時,研究研究人員指出,南非礦井的地下深處發現的地下水是屬于12億年前遠古地下水,并且相關成果也發表在了《自然》雜志上。然而,這個水并不是什麼重點,重點是在里面發現了罕見的能源物質。

遠古地下水發現罕見氦能源

來自加拿大多倫多大學地球科學系的研究助理、一項關于地下水發現的新研究作者奧利弗·沃爾在一份聲明中——將這個位置描述為「潘多拉的氦盒子」,因為在這里面發現了罕見能源物質。

這個南方12億年前的遠古地下水富含高濃度的放射性產物——由放射性產生的元素,這表明古老的地下水位點有朝一日可能成為能源,或改變能源格局。

在 Moab Khotsong 收集樣本之后,國際研究團隊,發現這些水含有類似于非同尋常的特點。在深層環境之中,水被保存在巖石的裂縫之中,隨著時間的推移,它們相互作用,然后在數百萬甚至數十億年的時間里衰變,產生惰性氣體。

同時,隨著這些稀有氣體在水中積累,所以,研究人員們在收集到的樣本中,發現了含有高鹽的成分,并且含量大約是海水的8倍——同時,就是發現了多種罕見物質,包含了鈾、放射性氦、氖、氬、氙和氪等物質,所以這個水真的是非同尋常。

而氫和氦的在水之中被「擠壓」存在,這兩者都是重要的能源。根據這項研究,這一發現提供了以前「從未見過」的氦,從地球深處擴散的這一成果,這是在我們面臨持續的氦短缺能源物質時,需要考慮的一個重要過程,因為這可能暗示其他行星表面下的能量生產。

當然,說到氦,我們就想到了月球上的氦-3,在上海科協舉辦的科普報告會上,我國指出了月球上的氦-3數量,預計在月球的土壤里大概有100萬-500萬噸,而這種物質屬于安全、清潔、廉價的可控核聚變的能源原料,可供人類上萬年的能源需求。

所以,這是不是意味著地球上也存在很多呢?當然不能說明,按照我們已知的情況來看,地球的氦物質極少,這次也沒有披露該水到底有多少,如果富含罕見氦物質的水量大,或許能改變能源格局。

所以,這次在遠古地下水之中發現了氦,如果這個水量非常多,是不是我們就可以利用這個水進行分解?這里我們只能說是發現了而已。要是這樣的水大量存在,那意味著就真的可能提取出來,并且實現地球能源格局的改變,所以,后續有相關性的成果,我們也可以看下。

搶先看最新趣聞請贊下面專頁

用戶評論