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对于为什么地球海洋中的氘浓度是银河系其他地方的7倍?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-09-25 09:48:50

在我看来,主要原因是我们的大气层的形成。当地球形成时,由于吸积盘的引力作用,它的大气层将主要由氢和氦组成。然而,在恒星形成后不久,它发出了一场持续了数亿年的强烈紫外线辐射,剥离了岩石行星上的气体——氢真的蒸发掉了,水动力的阻力带走了几乎所有其他东西。可能还有一点氪和氙残留,对于氪来说,这是桌上重同位素增强的唯一解释。

现在地球没有大气层,我们也没有像一些人认为的那样从彗星或球粒陨石中获得大气层,因为所有与它们相伴的其他东西都不见了。那么,我们是怎么得到大气层的?

对于为什么地球海洋中的氘浓度是银河系其他地方的7倍

吸积盘中的尘埃达到了相当高的温度,产生了氮化物、碳化物、氰化物等化学物质,这些固体就被吸积了。我们得到的水在硅酸盐和铝硅酸盐上以化学方式累积,这些也都是累积的。在分化过程中,铝硅酸盐最上层形成了花岗岩大陆,水形成了海洋,但它也与碳,碳化物,氮化物等发生反应形成挥发物,在此过程中,每个水反应转移了一个氢原子。现在,多亏了零点能量,氘的化学键变得更强了几个kJ/mol因为氘更重,不需要那么大的速度来产生所需的半量子。这意味着氢优先转移到挥发性物质(氨气和甲烷,它们最终会被光解并失去它们的氢进入太空),而氘将继续作为金属上的氢氧根,最终脱水成富含氘的水。这是化学同位素效应的一个例子,这是众所周知的,并被用来阐明化学反应机制。

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这些岩质行星之所以有不同的大气是因为不同的温度导致了圆盘中不同的反应速率。金星的D-H比率如此之高的原因是,它没有吸积那么多的水,因为当它吸积时,温度越接近太阳,温度就越高。它几乎耗尽了构成大气的所有水分,而且没有地表水来稀释富含氘的水。地球形成了几乎同样多的气体,但海水的稀释降低了比例。

最后,根据这一解释,我们所拥有的唯一原始大气样本中富含甲烷,而3.2 Gy以前的唯一海水样本中氨的含量与钾的含量差不多。
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