谁不惊讶水可以有几百年的历史?这就是保留在地下孔隙度很低的结晶岩中的水所发生的情况,这时的水是隔离的,很少混合。来自加拿大多伦多大学、英国牛津大学、普林斯顿大学和美国新墨西哥州矿业技术学院的一个国际研究小组在南非Moab Khotsong矿2.9公里深处发现了具有这些特征的水。
科学家们将他们的发现汇编成一篇题为 “过量的氪-86和其他惰性气体确定了一个有10亿年历史的富含辐射的地下水系统 “的论文,于6月30日发表在《自然通讯》杂志上。该论文描述了他们发现的12亿年前的地下水沉积,这是地球上最古老的一些水域。
除黄金外,在摩押霍特松矿区还可以找到铀、钍和钾等矿物。当这些元素自然分解时,它们会发出α、β和γ辐射,这些辐射波在周围的岩石和液体中引发科学家们所说的 “放射性反应”。这些反应的产物,因而也是这些岩石和液体衰变的产物,就是地质学家在莫布-霍特松发现的惰性气体,其数量前所未有。
据科学家们在他们的论文中说,时间尺度对于理解这些地壳过程至关重要。然而,这些尺度是传统的短寿命示踪剂(如氚或碳-14)所不能达到的。为了达到这种地质过程发生的深层时间尺度,有必要借助于对放射性惰性气体同位素积累的测量和解释。氦气、氖气、氩气和氙气是研究人员在Moab Khotsong发现的古代地下水中积累的气体,其浓度是目前发现的流体中最高的。在这一次,他们还探测到了一种在这种反应过程中从未见过的同位素:氪-86。
但辐射也会分解水分子,并在一个称为辐射分解的过程中产生大量的氢气。而氢气恰恰是地球深处的微生物群落生活所必需的能量来源。
它不能利用太阳的能量进行光合作用。据《科学新闻》报道,多伦多大学地球科学系副研究员、该研究的主要作者Oliver Warr博士说:”这些计算对于了解地球表面下的生命是如何维持的,以及太阳系中其他行星和卫星上的辐射源可能提供什么能量至关重要。毕竟,这表明,在像火星这样的岩质行星上,即使表面条件不允许,但长期存在的地下水可以维持生命形式。
参考来源: Nature Communications, Science News, EurekAlert!, Earth & Environment. 图片: Oliver Warr.