【科技视野】地球之水天上来

唐凤

地球是太阳系中唯一表面存在液态水的行星。事实上，地球的组成部分应该是干燥的，因为它们来自太阳系内部，在行星形成过程中，那里的温度太高，导致水无法凝结并与其他固体一起积聚。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。

早期的行星形成模型预测，年轻太阳附近的星云气体由于太热而不能形成冰。因此，作为水蒸气的水不可能轻易地被包含在水星、金星、地球和火星等内存岩石行星中。只有太阳系外侧的行星，如木星，含有丰富的水冰和其他挥发物。

但地球是个例外。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。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。

顽火辉石球粒陨石被认为是原始太阳系星云凝聚产生的物质。研究人员认为顽火辉石球粒陨石很可能参与了地球的形成。研究团队测量了13个顽火辉石球粒陨石中的氢含量以及同位素氘氢含量之比，发现顽火辉石球粒陨石的氢含量远大于此前设想，而其氘氢含量之比则接近于地幔水平。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。

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，其释放的氢足以形成至少3倍的地球海水。“这样看来，地球可能是由一种既含有足够的水，又具有恰当同位素组成的物质形成的，这些物质可以解释今天几乎所有的水的来源。”研究人员说。

地球可能一直是潮湿的，这对生命的发展至关重要。

（摘自《中国科学报》）

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