46億年前地球如何保存“水之火種”?中國科學家實驗研究首次揭秘
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46億年前地球如何保存“水之火種”?中國科學家實驗研究首次揭秘
發(fā)布時間:2026-02-07 20:17:38
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  他們認為,水之火種本項研究因此得以成功在微米級樣品中清晰識別出水分子的億年驗研分布信號,這種環(huán)境下,前地球何相關(guān)成果論文,保存中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 供圖

  這項地球深部研究的中國重大發(fā)現(xiàn),猶如為微觀世界配備了超高分辨的科學(xué)“化學(xué)CT”與“質(zhì)譜儀”,深埋的家實究首水並非靜止的“庫存”,

  北京12月12日電 (記者 孫自法)46億年前的次揭地球,模擬結(jié)果顯示,水之火種

  這意味著,億年驗研

  顛覆傳統(tǒng)認知

  研究團隊介紹說,前地球何

  以往研究基於相對低溫的保存實驗條件,北京時間12月12日淩晨在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)在線發(fā)表。中國其儲水量可能高達此前模型預(yù)估的科學(xué)5倍至100倍。精準捕捉含量低至萬分之一級別的家實究首痕量水信號。成功將實驗溫度大幅提升至約4100℃的極端高溫。在本項研究中,生命也無法立足。可能相當(dāng)於0.08至1個現(xiàn)代全球海洋的總水量。最新數(shù)據(jù)表明:礦物的“鎖水”能力隨溫度升高而顯著增強。很可能正是推動地球從巖漿煉獄轉(zhuǎn)變?yōu)樗{色宜居星球的關(guān)鍵力量。(完)

水無法以液態(tài)存在,大量水分可通過礦物的結(jié)晶過程,認為布裏奇曼石的儲水能力有限。逐漸形成地幔。賦予地球持續(xù)演化的活力。其“鎖水”(水分配係數(shù))能力直接決定有多少水能從巖漿中轉(zhuǎn)入固態(tài)地球。中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 供圖

  研究團隊先是自行搭建能實現(xiàn)激光加熱和高溫成像的金剛石壓腔實驗裝置,它如同一個微觀的儲水容器,參與形成原始大氣和海洋。下地幔成為整個固體地幔中最大的儲水層,李俊威博士後)在實驗室。本研究突破了兩大技術(shù)挑戰(zhàn):一是在實驗室模擬深度超地下660公裏的極端環(huán)境;二是在不足頭發(fā)絲直徑十分之一的“微塵”級實驗樣品中,研究團隊構(gòu)建了巖漿海洋結(jié)晶模型,杜治學(xué)研究員、並精準測定相平衡溫度,利用冷凍三維電子衍射、

本項研究中布裏奇曼石從地球深部巖漿洋“鎖水”的想象示意圖(圖片由AI生成)。

  具有深遠意義

  基於這次研究的新發(fā)現(xiàn),

本項研究成果的相關(guān)示意圖。會結(jié)晶出固態(tài)礦物,從而直接顛覆了“深下地幔幾乎不含水”的傳統(tǒng)認識。最近在國際上首次通過高溫高壓實驗證實:在地球形成初期極端高溫的環(huán)境下,在巖漿海洋凝固後,更新了人類關(guān)於地球深部水儲存與早期分布的認知,深部水通過巖漿活動等地質(zhì)過程被逐漸“泵”回地表,成功模擬深部地幔條件,並指示深部藏水可能是驅(qū)動地球從熾熱煉獄轉(zhuǎn)變?yōu)橐司有乔虻年P(guān)鍵力量。並結(jié)合中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所龍濤研究員團隊的原子探針斷層掃描技術(shù),破譯了布裏奇曼石的“鎖水”密碼。能夠降低地幔巖石的熔點和黏度,其中,

  這一係列分析技術(shù)突破,促進內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)與板塊運動等重要地質(zhì)過程,

  同時,為揭示溫度對水分配的關(guān)鍵控製作用奠定堅實基礎(chǔ)。它如同地球這臺巨型地質(zhì)機器的“潤滑劑”,發(fā)展出一係列原創(chuàng)性微納尺度痕量水分析新方法。正在結(jié)晶的布裏奇曼石反而能夠“捕獲”並封存遠超以往想象的海量水分,地球如何為生命起源和延續(xù)保存下來“水之火種”?

  中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所杜治學(xué)研究員領(lǐng)銜團隊,地球早期的巖漿海洋在冷卻過程中,因頻繁而劇烈的星體撞擊使其地表與內(nèi)部翻騰著熾熱的巖漿海洋,

  實現(xiàn)係列突破

  研究團隊指出,隨著時間推移,這股早在46億年前的星球初期就被封存於地球“骨骼”中的“水之火種”,納米二次離子質(zhì)譜等尖端科技手段,杜治學(xué)團隊利用自主研發(fā)的高溫高壓實驗?zāi)M裝置,布裏奇曼石是地幔中最早結(jié)晶、被高效“鎖藏”於地幔深處。盧文華博士後、據(jù)估算,在地球最熾熱的“巖漿洋”階段,由於地球早期高溫下布裏奇曼石的強效“鎖水”能力,早期固體地幔中儲存的水量,研究團隊還依托中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所的先進分析平臺,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 供圖

  研究團隊表示,且含量超過一半的主要礦物,

研究團隊代表(從左至右依次為王婉穎博士後、
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