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已知最古老的水超過20億年,發現后瞬間變橙色,科學家品嘗了味道
2023/11/01

隨著科學家的探索,地球最古老的東西一直在被刷新紀錄,包括世界上最古老的水!

發現最古老水的基德礦坑©P199

2013年的時候,加拿大礦工在安大略省蒂明斯附近的一個銅鋅礦中鉆孔工作,突然打出了一個直冒泡的「泉水」。

最終經過鑒定,這個水源已經有15億年歷史了,在這樣長的時間跨度里,它完全與世隔絕,沒有與暴露在地球大氣層或太陽下的水直接或間接接觸。

水池與世隔絕的時間,就是科學家判斷一個水源的古老程度,2013年發現的這個最古老水源在2016年的時候被刷新。

這一年,在加拿大同一個銅鋅礦中,科學家在3.1公里深處又發現了一個完全封閉的水池,由于這個封閉水池的周圍都是地球上已知最古老的巖石之一,它們已經存在數十億年了,所以這個水池一經發現,就被認為這些水是非常古老的。

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接下去,科學家足足用了4年多的時間——直到2021年才進一步確認了這些水與世隔絕的具體時間,他們主要通過測試水中溶解的放射性氖、氬、氦和氙來確定。

最終結果也沒讓人失望,這些水至少已經保存在那里超過20億年了,最多甚至可能達到26.4億年,所以成功成為已知世界上最古老的水。

對于這樣一份最古老水的樣本,很多人可能都會好奇它到底是什麼樣的,味道又會是什麼樣的?科學家尋找這些水是否有意義?

圖:世界最古老的水

這些水是怎麼來的?

首先,和許多人想得不一樣,水源的體積比想象得要大得多,實際上如果太少的話,它是很難(幾乎不可能)被發現的。

科學家在發現它的時候,它正以每分鐘一升的速度向外滲出,但是 流出的水與空氣接觸之后瞬間變成了淡橙色,并出現沉淀物。

芭芭拉芭芭拉因發現最古老的水獲得加拿大科學與工程金獎,圖源:Martin Lipman/NSERC

根據相關研究的研究人員——多倫多大學的地球科學家芭芭拉·舍伍德·洛拉爾 (Barbara Sherwood Lollar) 的描述: 這些水充滿了一股濃厚的硫磺味,像糖漿一樣粘稠

這位勇敢的科學工作者還品嘗了這些水,她表示 這些水的味道又咸又苦,比海水要咸得多

在接受一些科學媒體采訪的時候,芭芭拉有說到自己品嘗這些水的原因,因為品嘗一下石頭是許多地質學家常做的事,雖然這次是水,但她還是決定用手蘸上一點品嘗一下。

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不過,她也表示并不是喝它,只是用自己的味覺體會一下水的味道,因為她明白這些水可能會使免疫系統超負荷,甚至使人休克。

圖:該小瓶作為最古老的水保存在加拿大國家科學博物館

「又咸又苦」是古老且孤立的水源共有的特征,而且水越老,它的咸度就會越高,這是因為水會在缺氧的環境下會與周圍的巖石及其它物質相互作用,從而形成化學成分高度復雜的有毒水池,這些成分會讓水變得相當咸和苦。

這個已知最古老的水池存在于世界上最深的基底金屬礦中,那里擁有大量的銀、銅和鋅礦藏,在數億年的時間里,這些物質均有和水相互作用,并溶解在水中。

但是,讓水接觸空氣后變了色的是含鐵的硫酸鹽——是其被氧化形成的沉淀物的顏色,而硫酸鹽被認為是「 生命的指紋

」——這意味著這個水池在過去應該是存在生命的(現在并沒有找到生命)。

圖:最古老水的樣本

所以,你現在可能會好奇,這些水是怎麼來的?

其實,現在科學家推測這些水本來應該就是海水,只是隨著時間的推移,水中溶解的物質越來越多,導致它比海水更復雜,也更加咸苦。

首先,第一點困住這些水的巖石被認為是形成于大約26億年前的古老海底,只是隨著地殼運動被推向了陸地而已。

其次,利用硫酸鹽的微生物,科學家之前只在海底記錄到過。

結合這兩點,這些水本身是過去海水的殘余物的可能性就很大了。

圖:最古老水的樣本

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最后:尋找這些水的意義是什麼?

已知的那些利用硫酸鹽的化能自養型微生物需要在25攝氏度的環境下生存(它們的生命過程還需要氫),所以通常是在海底熱泉旁,它們可能很難在這片孤立的水源中生存,所以應該很早就已經滅絕。

然而,這一切似乎又沒那麼悲觀,因為科學家發現,這些微生物所需要的硫酸鹽實際上可以在無氧的環境下,讓水和周圍巖石物質之間的相互作用產生。

其實,在以前人們普遍認為硫酸鹽源自地下,它通過熱泉噴涌到地面,而那些微生物就聚集在那里利用這些硫酸鹽進行生命活動。

圖:海底熱泉的生命

而在海底熱泉旁,生命以這些化能自養型微生物為基礎創造了一個完全有別于我們熟悉的、以光合作用為基礎的生態系統。

如果生命所需的硫酸鹽只是通過隔離水就能產生的話,那麼意味著生命存在的條件會大大延伸。

或許火星現在就存在生命,因為火星只是表面很難找到液態水而已,在地下與世隔絕的地方,存在液態水的可能性還是很大的。

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