水源之谜新答案：地球之水天上来

地球是太阳系中唯一表面存在液态水的行星。但这些水是从哪里来的，地球的水含量有多少？人们通常认为，水是在地球形成的最后阶段，由彗星或太阳系外形成的水合小行星运送到地球的。

近日，法国南茜岩石地质研究中心的研究人员确定了一系列球粒陨石的水浓度和成分，并认为地球上的水可能起源于顽火辉石球粒陨石等物质释放的氢，这表明地球形成之初就拥有足够的形成水的基础元素。相关论文刊登于《科学》。

论文通讯作者Laurette Piani告诉记者，“我们研究的顽火辉石被认为是与地球构成部分最相似的物质之一，它确实含有足够的氢，足以提供至少3倍于地球海洋总水量的水，甚至可能更多。”

实际上，太阳系十分“湿润”。除了地球，科学家在月球、火星、水星、彗星和大行星的冰冷卫星上也发现了水的痕迹。但水是从哪里来的呢？

之前，一个研究太阳系水起源的研究小组认为，水有一半是在太阳诞生之前形成的，也就是说，水是在尘埃和气体云中形成的，而尘埃和气体云是太阳系的始祖。如果水能在这样的云中大量形成，那么它可能无处不在。

研究人员把重点放在了氘上。氘是氢的一种重形态，与普通的氢一起在宇宙大爆炸中产生。科学家得出结论，当水形成时，产生富含氘的“重水”的反应比产生正常水的反应略快，因此水中氘的比例增加了。研究小组估计，地球上大约50%的水可能在45亿年前太阳诞生之前就已经存在了。

但是，美国宇航局约翰逊航天中心的Anne H. Peslier告诉记者，根据太阳系形成的模型，地球作为太阳系内部的行星，应该只有很少的水，甚至没有水。

但这颗蓝色星球不仅在海洋和大气中蕴藏着水，而且在其内部深处的岩石中也锁着相当于几个大洋的水。为何同是“太阳之子”，行星间的差异却如此之大？

要找到答案，研究人员就需要借助太阳系初期形成的特殊陨石。顽火辉石球粒陨石也被学术界称为“E型球粒陨石”，被认为是原始太阳系星云凝聚产生的物质。

结合宇宙化学模型分析，研究人员认为，地球上的水可能起源于顽火辉石球粒陨石向地壳和地幔中释放的氢。而参与地球形成的顽火辉石球粒陨石中氢含量很高，使其释放的氢足以形成至少3倍的地球海水。

前不久，发表于《自然—地球科学》的一项研究也表明，地球可能在其演化早期從富含氢的太阳星云中获得了大量的水。

Peslier表示，该研究为揭开地球水源谜题带来了一个关键而优雅的元素。“地球上的水可能来自行星聚集的星云物质。”她说。

◎ 编译|唐凤

◎ 来源|中国科学报（有删减）