[中配]宇宙中發現龐大水雲,驚人數量超越地球海洋

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1 觀看·2026年3月19日
你知道,海洋覆蓋了地球表面約70%,
而我們僅僅探索了其中的5%到20%。
現在,天文學家在距離我們超過120億光年的類星體附近
發現了更多的水,數量巨大,漂浮在太空中。
而我們並不是在說只是一個小水窪,
這水量令人震驚,
約是地球所有海洋水量的140萬億倍。
它圍繞著一個超大質量黑洞,
質量竟然是我們太陽的200億倍。
這個黑洞被一個超級明亮的類星體包圍,
它釋放的能量相當於你聚集1000萬億個太陽所獲得的能量。
我數不到那麼高。
哦,對了,由於光需要時間才能到達我們這裡,
我們看到的這個類星體是宇宙年輕時的樣子。
天文學家確信,
剛剛發現的水源是我們在宇宙中找到的最遠和最大的。
來自NASA噴氣推進實驗室的馬克·布拉德福德解釋說,
這個類星體的環境獨特到能夠創造出驚人的水量。
布拉德福德的團隊與另一組天文學家
已經研究這個類星體及其中心的超大質量黑洞一段時間了。
他們注意到黑洞在吸引周圍物質時會加熱附近的氣體和塵埃。
這個過程創造了一個區域,
充滿了之前從未在如此遙遠的距離觀察到的分子。
類星體大約在50年前首次被發現,
那時望遠鏡捕捉到了遠在太空中超亮的物體。
它們不是普通的星星,
它們從遙遠星系的中心發出光芒,
強大到能夠超越星系中所有星星的光輝。
每個類星體的中心都是一個巨大的黑洞,
其質量是太陽的百萬倍甚至億倍。
當氣體和塵埃朝黑洞旋轉時,
它們會加熱並釋放出驚人的能量,
這使得類星體成為我們在太空中見過的最明亮和最強大的存在之一。
觀察類星體就像是在回顧過去。
我們今天看到的光已經履行了數十億年,
這讓科學家們得以窺見宇宙在遙遠過去的模樣。
類星體可以幫助我們理解銀河系是如何形成的,
物質是如何分散的,
以及最早的宇宙結構是如何聚集在一起的。
一些類星體會發射出大量超高速粒子噴流,
它們橫跨空間,有時可以改變整個宇宙的區域。
但我們還是回到那段太空水或者說是水蒸氣,
當天文學家發現它時,它漂浮在類星體周圍,
覆蓋了幾百光年寬的巨大片區,
作為比較,一光年大約是60萬億英里。
儘管那裡的氣體極其稀薄,與我們在地球上習慣的完全不同,
但它的溫度和密度都比大多數其他星系的氣體,
包括我們自己的銀河系,要更高。
這種氣體的溫度在華氏零下63度左右,
密度約為地球大氣的300萬億分之一。
聽起來確實很極端,
即使在宇宙的宇靜中,這也很不尋常。
現在水蒸氣不僅僅是另一種分子,
它存在於類星體附近這一事實暗示,
該區域經常受到輻射的衝擊。
這就是為什麼氣體比通常情況下要暖和的原因。
更令人費解的是,
天文學家還發現了碳蒙納克賽及其他分子。
換句話說,周圍有豐富的原材料漂浮。
在未來,這些氣體可能會幫助超大質量黑洞變得更大,
最多可達到當前體積的六倍,
但這只是眾多可能情境之一。
部分氣體可能會被吸入黑洞,
部分可能會形成星星,
還有一些可能會被拋入太空。
如今,在如此遙遠的類星體中,
發現水蒸氣意味著宇宙的基本構成元素已經存在了數十億年。
水對我們所知的生命至關重要,
因此它在很早之前的存在暗示著生命的成分早於我們想像的時間就已經存在。
但水不僅對生命重要,
它在星星和星系的形成中也起著關鍵作用。
當巨大的氣體雲冷卻時,
水幫助它們坍縮,
從而使星星更容易誕生。
但研究人員是如何發現這片巨大的水雲的呢?
在2008年,
布拉福德的團隊開始藉助一種名為SUSPEC的特殊儀器尋找太空中的水。
它安裝在夏威夷的一臺33英尺長的望遠鏡上。
為了再次確認他們的發現,
他們使用了另一個強大的工具CRMA,
那是一群位於南加州山中的射電望遠鏡。
與此同時,
另一支團隊在法國阿爾卑斯山使用望遠鏡尋找水源。
2010年,
第二支團隊在遙遠的類星體中發現了水的微弱跡象。
這只是一個微小的信號。
之後,布拉德福德的團隊探測到了更多信號。
這就是我們得出外面確實存在大量水的所有證據。
現在,我們發現水蒸氣的漂浮雲
並不是唯一一個在地球之外找到水的地方。
科學家們最近取得了重大發現。
事實證明,火星地下深處隱藏著巨大的液態水儲藏。
所以,從理論上講,
未來的宇航員可以利用這水來支持任務,
甚至將火星變成長期居住地。
不過,當然,這其中有個陷阱。
這些水並不是儲存在方便獲取的湖泊或海洋中。
它埋藏在火星內部如此深,
我們目前的技術無法到達。
科學家通過分析火星探測器InSight傳回的地震數據來弄明白這一點。
它探測到了一些奇怪的地震活動。
最好的解釋就是這些隱藏的水儲藏層。
今天的火星上仍然有一些水,主要是表面或表面下的冰。
但與這個星球幾十億年前擁有的巨量水源相比,這根本不算什麼。
最大的謎團是那些水去哪了?
科學家認為,這些水可能要麼逃逸到太空,要麼進入了行星的內部,
如今可能被困在液體水庫或冰層中。
問題是,我們無法測量火星失去了多少水。
所以現在這個問題仍然沒有答案。
地球的月球也有水,但並不是你想的那樣。
月球上的水主要是冰凍的水,而不是湖泊或河流,表面分佈不均。
寒冷而陰暗的極地尤其豐富,因為它們從未接收到陽光。
這些冰大部分也與月球土壤混合在一起,埋得很深,這使得獲取它變得非常困難。
然後是恩克拉多斯土星的衛星之一,它很小,直徑僅314英里。
它小到可以放進亞利桑那州,嗯,我覺得我們應該試試這個。
無論如何,當美國宇航局的卡西尼太空探測器到達土星時,
科學家們本以為恩克拉多斯是一顆貧瘠的冰凍世界。
但相反,他們看到南極附近的間歇泉噴發出巨大的冰粒和水蒸氣。
這意味著在其冰殼下必須隱藏著一個巨大的海洋,
夾在月球的岩石核心和冰冷表面之間。
這一海洋活躍並不斷向太空噴出物質,使恩傑拉多斯成為未來探索的首選目標。
我們還有歐羅巴木星的一個衛星,也是尋找外星生命最有前途的地方之一。
歐羅巴擁有一個巨大的鹽水海洋,深度可能在40到100英里之間,
這意味著它可能比地球所有海洋加起來的水還要多。
但有一個大障礙,這片海洋隱藏在厚厚的冰殼下,科學家認為冰殼的厚度為10到20英里。
歐羅巴的海洋因木星的引力產生的潮汐力而保持液態,
行星巨大的引力拉伸和擠壓月球產生摩擦,使內部升溫,從而防止海洋徹底結冰。
最令人興奮的是,科學家們認為水物可能是從歐羅巴冰層的裂縫中噴發出來,
將海洋水噴向太空。
如果這是真的,我們有可能在不必穿透數英里冰層的情況下採樣海洋。
但仍然有很多未知的事物,歐羅巴的水庫有多大?
它們重新冰凍的速度是多少?那麼高溫和高壓力如何影響冰呢?
科學家們迫切希望弄清楚這一點,
因為歐羅巴的海洋是我們在太陽系中尋找外星微生物的最佳選擇之一。
你猜怎麼著,在我們腳下深處可能隱藏著一個巨大的海洋,
深達250到400英里,而且它比地球表面的任何海洋都要大。
科學家們在地球深處監聽地震,
發現當震動經過地幔的某些部分時,速度會減緩。
這表明那裡有水,模型和實驗使他們發現了地下海洋。
但這個海洋和你想像的普通水並不一樣,這更瘋狂。
地幔是位於地球的地殼和地核之間的一層厚厚的層,
它由上地幔、下地幔和它們之間一個神祕的層叫做過渡區組成。
在上層,我們常常能找到一種迷人的材料,叫做橄欖石。
它因其美麗的綠色而得名。
橄欖石不怕高溫,能在熔岩中舒適地生長。
它不僅茁壯成長,甚至佔據了整個上地幔的50%。
我們可以通過火山在地球上找到這些東西。
當火山噴發出熔岩時,裡面的所有礦物質都會到達地表。
隨著熔岩冷卻和固化,它形成了火成岩。
今天就到這裡。
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