科學揭密/品嘗十億年前最古老水體 科學家:味道很糟糕

含有化合物的氣泡從一個地下深處的礦床上冒出。

大陸新聞中心/綜合報導

不久前在《自然》(Nature)雜製上發表的一篇論文中,報導了在加拿大一處地下2400多公尺處的鋅銅礦中發現了古老的液態水體。根據對水中天然氣體的同位素分析,科學家認為這是人類到目前為止所研究的最為古老的水體,其歷史至少有10億年,最長可以達到26.4億年,比其周圍岩石的歷史稍短一些。這些水體被完好地封存起來,與空氣隔絕。

接下來的問題是:這些水能喝嗎?答案是否定的,但品嘗一下也無大礙。論文作者之一的芭芭拉·舍伍德·洛拉(Barbara Sherwood Lollar)嘗試了一下,發現味道『很糟糕』,她說,『比海水要鹹得多。』她描述道:『首先感覺到的就是水很鹹,這是水和岩石的化學反應所致。它嘗起來比自來水更黏稠,有一種很淡的楓糖漿味道。一開始水體並沒有顏色,而一旦接觸到氧氣,它馬上就變成了橙色,這是由於其中的礦物質,特別是鐵化合物開始形成而造成的。』

這些古老的水發現於加拿大安大略省的蒂明斯,封存在礦床中花崗岩樣岩石的微小縫隙中,數十年來一直以小水泡的形式冒出。直到最近,科學家才得以計算這些水體的年齡。芭芭拉·舍伍德·洛拉是多倫多大學的地球科學教授,她在《自然》雜製上發表論文,對這些水進行了描述。

蒂明斯的鋅銅礦形成於約26億年前,當時還是一個古老的海床。封存在岩石中的部分水體可能就是殘餘的海水。在岩石形成過程中,海水滲入如同血管一般的岩石縫隙,並被封存在那裡。早在1880年代,加拿大地質調查局就在年度報告中記錄了這些水體的存在。在20世紀80年代,一些礦區的工作人員發現,這些岩石中的水體會腐蝕採礦設備。他們聯繫到了多倫多大學。當時洛拉還只是一名研究生,這也是她第一次接觸到關於這些古老水體的研究。

在測定水體的年齡上,洛拉及其團隊採用的是經過英國曼徹斯特大學完善之後的技術。水體在地下的時間越長,其與岩石的化學反應就越多,產生的惰性氣體放射性同位素就越多。透過測定水體中的放射性同位素,科學家就能估計其年齡。在此之前,科學家在南非的金礦中發現了年齡在千萬年以上的水體,位於2500多公尺深的地下。在加拿大發現的這些古老水體,年齡估計在10億年到26億年。之所以出現了如此大的事件跨度,是因為科學家選擇了5種不同的惰性氣體進行同位素測定。

洛拉認為,在這些十億年以上歷史的水體中可能存在著生命。『這些水與海底熱液口附近,以及南非金礦中的水體一樣,能為微生物提供能量來源,』她說,『我們的研究結果顯示,這些水中是可以存在生命的。接下來我們要證明這一點。』如果水中真的存在生命,那接下來的問題就是:這些生命是什麼?在什麼時候出現?

微生物可能在岩石形成的時候就進入到水體中,或者隨其他滲入岩石的水分進入。科學家試圖進行微生物培養,但在實驗室中很難重建古老水體所在的複雜環境。因此科學家需要從水體中採集細胞進行遺傳分析,運用DNA指紋等技術來確定水中有怎樣的生命。目前洛拉及其團隊還在研究中,據稱還有大約一年的時間才能出結果。這項研究也能給火星生命的探測帶來啟發。科學家已經發現了火星表面曾經存在液態水的證據。與蒂明斯的鋅銅礦一樣,在火星表面以下的某個深處,也存在著被封存在岩石中的古老水體,裡面或許存在著微生物生命。