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博主胡德良:邢台学院外语系英语教授,中国译协专家会员,河北省译协常务理事,邢台市译协副会长。爱好翻译,内容涉及宇宙探秘、医疗卫生、家庭保健、生命科学、能源科学、地球科学、环境科学、散文小说和纪实文学等领域。所译文章曾见于《光明日报》、《科技日报》、《健康时报》、《健康报》、《英语世界》、《英语知识》、《科技英语学习》、《科学之友》、《科学与文化》、《世界科学》、《生命世界》等全国各大报刊。博客特色:英汉对照、图文并茂,融趣味性、科学性、知识性为一体。

地球大气中的外来气体(图)  

2009-12-17 18:35:57|  分类: 地球环境 |  标签: |举报 |字号 订阅

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地球大气中的外来气体(图) - 月亮飞船 - 欢迎光临月亮飞船的博客

大气中的某些气体并不属于地球本身。

Alien Gases in Our Atmosphere

By Phil Berardelli    胡德良  译

 The next breath you take could have come from beyond Pluto. Researchers studying the composition of ancient gases trapped in deep wells in New Mexico have found convincing evidence that some of our planet's atmosphere originated in the far reaches of the solar system. The discovery could change long-standing thinking about how Earth's atmosphere evolved.

 你吸入的下一口空气有可能来自比冥王星更遥远的地方!研究人员研究了封闭在新墨西哥州深井中的古代气体成分,发现了令人信服的证据,证据表明:我们地球大气中的部分气体源自太阳系的边远区域。该发现有可能改变长期以来有关地球大气演化的传统观点。

 Since the 1950s, scientists have thought that as Earth congealed from the primordial cloud of dust and gases that also formed the sun and other planets, it trapped some of those gases within its mantle. Then, over hundreds of millions of years, volcanic eruptions returned the gases to Earth's surface, where gravity kept them from drifting off into space. The mixing of these gases--along with the oxygen and other molecules added by life--created the atmosphere we have today.

 自从20世纪50年代以来,科学家们一直认为:地球是由尘埃和气体构成原始云团凝缩而来,这种云团同样形成了太阳和其他行星;在凝缩过程中,地球将一些气体封闭于地幔内。后来在几亿年的时间里,火山爆发使气体返回到地球表面,地表引力阻止了气体飘向太空。这些气体混合起来,加上氧分子以及生命释放出的其他分子,构成了当今地球上的大气。

 A reasonable idea, at least until researchers began collecting samples from the New Mexico wells several years ago. Their original purpose was to study the bubbles of volcanic gases trapped underground for billions of years. These bubbles had never made it to the surface before and therefore remained uncontaminated by the modern atmosphere. In particular, the researchers were studying the isotope ratios--or the comparative abundances of the different forms of a particular element--of the gaseous elements krypton and xenon.

 这是一个合理的观点,起码在研究人员开始从新墨西哥州的深井中采集气体样品之前是合理的。那是几年前的事情,研究人员起初的目的是要研究封闭在地下长达几十亿年的火山气体原始气泡。这些气泡以前从未到达地面,因此一直没有受到现代大气的污染。特别值得一提的是,研究人员研究了氪和氙两种气体元素的同位素比值。同位素比值是指一种特定元素中各种同位素之间的丰度之比。

 The krypton and xenon isotope ratios in the gas samples provided a surprising result: They did not match the ratios found in the primordial cloud that spawned the solar system. Those ratios persist today in the solar wind and have been measured by satellites. Instead, they matched the ratios contained within certain types of meteorites that formed 4.5 billion years ago at the beginning of the solar system, which have been measured from meteorites that have landed on Earth. The conclusion, the team reports today in Science, is that part of Earth's atmosphere must have arrived after the planet had fully formed--possibly carried by comets that hit the planet and whose ice would have evaporated upon impact, leaving water vapor and traces of krypton, xenon, and other elements in the atmosphere.

 气体采样中的氪和氙同位素比值产生了一个令人吃惊的结果:这些比值跟在形成太阳系的原始云团中所发现的比值不一致。直到今天,原始云团中的同位素仍然存在于太阳风中,其比值是由人造卫星测定的。可是,样品中的同位素比值跟45亿年前在太阳系初始阶段形成的某些陨石相匹配,陨石中的同位素比值是通过坠落在地球上的陨石测得的。研究人员在今天的《科学》杂志上报道了研究结论:地球上的部分大气肯定是在地球完全形成之后到来的,可能是由撞击地球的彗星带来的,彗星上的冰经过撞击而蒸发,把水蒸气、少量的氪和氙以及其他元素留在大气中。

 "This was an unexpected find," says isotope geochemist and co-author Christopher Ballentine of the University of Manchester in the United Kingdom. "The first gases captured by the Earth and trapped in its interior cannot [have contributed] to the gases now in the atmosphere," he says. "This means the atmosphere arrived far later than expected." To confirm that comets contributed to the atmosphere, scientists will need to analyze the krypton and xenon isotope ratios in the cometary samples recently captured by NASA's Stardust mission, says geochemist and lead author Greg Holland, also at Manchester.

 “这是个意外的发现,”英国曼彻斯特大学同位素地球化学家、研究论文的合作者克里斯托弗·巴伦坦说。“被地球捕捉到并封存于内部的第一批气体不会存在于当今的大气中,”他说,“这意味着大气出现的时间比预料的要晚许多。”同样来自曼彻斯特大学的地球化学家、研究论文的第一作者格雷格·霍兰说,为了证实彗星促进了大气的形成,科学家们需要分析由美国航空航天管理局的“星尘”号航天行动最近获取的彗星样品,分析其中的氪和氙同位素比值。

 The data the researchers have collected on the krypton and xenon isotope ratios are "superb," says physicist Bob Pepin of the University of Minnesota, Twin Cities. "They're of a quality not seen before." But Pepin notes that when early Earth was struck by the cataclysmic impact that resulted in the formation of the moon, primordial gases in the mantle could have been completely released to the atmosphere, leaving behind no evidence that they had ever existed there. So until new work can model the exact process involved, Pepin says, "the jury will probably stay out."

 “研究人员搜集的有关氪和氙同位素比值的数据很可靠,”明尼苏达大学双城分校的物理学家鲍勃·佩平说,“这些数据的质量之高是前所未有的。”但是佩平指出,当形成月球的那次猛烈碰撞袭击地球的时候,地幔中的原始气体可能已经全部释放到大气中,没有留下任何曾经存在于地幔中的证据。佩平说,因此在新的研究工作没有模拟出确切的相关过程之前,很可能不会有定论。

译自:美国《科学》杂志网站(10 December 2009

原著:Phil Berardelli

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