困擾科學家幾十年的又一謎題：地球上的水是從哪裡來的？

水覆蓋了地球表面70%以上的面積，但這些孕育生命的液體從何而來，何時到達?這長期以來一直是個謎。現在有一項新的研究表明，我們的星球在40多億年前就已經有了水，當時一個火星大小的天體與地球相撞，並且還形成了月球。

在太陽系形成的最初幾百萬年里，太陽系被劃分為「乾燥」內部區域和「潮濕」外部區域，內部區域處於火星和木星之間的小行星帶之內，而外部區域則處於火星和木星之間的小行星帶之外。外層區域包含各種大小的含水小行星，但木星強大的引力使這些含水的太空岩石遠離了地球和太陽系內部的其他行星。

科學家們知道，這些含水小行星中肯定有一個或多個在某一時刻來到了地球的面前，但他們無法解釋它們是怎樣或者是什麼時候來到的。

為了解開這個謎團，德國的研究人員在7塊陸地岩石和39塊隕石樣本中尋找金屬元素鉬的蹤跡。通過在礦物質中檢查不同的化學變體，或鉬的同位素，科學家們已經掌握了來自太陽系內部和外部的不同物質的「指紋」，這項新研究的作者之一、明斯特大學地球化學家克里斯托夫·伯克哈特(Christoph Burkhardt)說，該研究於5月20日發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)雜誌上。

對這些指紋的研究表明，地球上的一些鉬來自太陽系外部。Burkhardt和他的同事們利用計算機模型模擬了不同的場景，從而縮小了這種物質到達地球的時間範圍。

他們發現，這個時間點很可能與創造月球的一次宇宙大碰撞同時發生。科學家們普遍認為，月球是大約在44億年前一個天體撞擊地球時留下的碎片形成的(該天體名為Theia，大小與火星相當)。

Burkhardt說:「當我們考慮所有不同的可能性時，(我們認為)地球一定是在形成的晚期獲得這種來自外部太陽系的物質，而產生月球的那次巨大撞擊恰好具有外部太陽系的這種特徵(富含水分的物質)。」

但並不是每個人都相信Theia來自外部太陽系，或者它與地球的碰撞能夠解釋地球上的水的起源。

科羅拉多大學(University of Colorado)地質學家斯蒂芬·莫吉斯(Stephen Mojzsis)沒有參與這項新研究，他稱讚了Burkhardt和他同事們的「出色的分析工作」，但他表示他對這些結論持懷疑態度。

他說:「要把這麼大的天體從太陽系外部移動到太陽系內部是極其困難的。對於一個像Theia那麼大的天體，你必須要極大地擾亂它的軌道，造成這種擾亂的推力會使引力佔據主導地位，使它加速向太陽運動。但目前我們還不清楚這可以怎樣發生。」

Mojzsis自己的研究表明，Theia的起源要近得多——Theia起源於太陽系內部。他說：「它的組成與地球的組成沒有什麼不同，我們大多數研究這個問題的人都認為，Theia是行星生成過程留在地球附近的殘留物。」

以前有一個著名理論認為地球上的水來自彗星，但是Mojzsis說這個理論已經被排除了，因為大多數已知彗星的化學「指紋」——尤其是它們所含的氫的形式——與在地球海洋中發現的不匹配。

位於坦佩的亞利桑那州立大學天體物理學教授史蒂文·戴斯沒有參與這項新研究，但他說，在離形成月球的巨大撞擊發生很久之前，地球上就可能已經存在水了——不過這些水很可能是以黏土的形式存在，後來在形成月球的那一次巨大撞擊中受熱，釋放出了水，Desch說:「在與Theia撞擊的時候，地球可能就已經幾乎擁有了現在所擁有的水。」

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