我們天天跟這水打交道,喝它解渴,用它洗碗,下雨時踩過積水中的漣漪,都沒怎么往深了想:這遍布星球的江、河、湖、海,這撐起我們每一次呼吸、每一個細胞的生命之源,到底打哪兒來的?其實科學界為這事吵了好多年,核心就繞著一場天地之爭,是外面的天體帶著水撞過來,還是地球自己悄悄攢出了這份饋贈。
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要是說這水是從天上送來的,你信嗎?不少人認可的外源說,就持這個觀點:地球剛形成那會兒,表面光禿禿的沒多少水,后來宇宙里的彗星、小行星,像快遞員似的帶著水往這兒撞,撞著撞著,就把星球灌出了海洋。這話可不是空穴來風,在細節里滿滿都是線索。隼鳥2號探測器飛了上億公里,從龍宮小行星上摳回的那點樣本,前些年分析結果一出來,著實讓學界驚了,這顆看著不起眼的小行星,以前居然有足足20%到30%的成分是水,比科研人員此前預估的多了好幾倍。
這些水不僅僅只是隱藏在礦物縫隙里,還能以冰的形態,安安穩穩打包著往地球送。還有12P彗星,用ALMA望遠鏡盯著看了好久,測出來它的氘氫比,跟地球海水幾乎一模一樣,這就像找到了匹配的身份線索,意味著彗星或許真給這顆星球送過水。連以前大家覺得干巴巴的小行星帶,也發現了里德彗星這樣的含水天體,讓外源說的支撐越來越足。不過不少難題,這個說法也繞不開,很多彗星的氘氫比,跟地球水差得老遠,沒法解釋這些彗星,為啥沒參與到輸水里面來。
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還有些科學家不認同天上來水的說法,他們覺得地球不用等外界送,自己就能攢出水分。這便是自源說的核心邏輯:地球剛形成時,就自帶了形成水需要的氫元素,這些氫跟氧湊到一塊兒,慢慢變成水,再借著火山噴發、板塊運動這些地質活動,一點點從星球內部冒到表面,積少成多,就成了現在的海洋。能站穩腳的支撐,也挺有說服力。頑輝石球粒隕石,成分本就和早期地球高度相似,這是學界共識,英國有個研究團隊,用同步輻射光源仔細照了照這種隕石,竟在其中檢測到大量硫化氫,而硫化氫里含的氫,剛好能證明,早期像地球這樣的天體,說不定早就攢夠了氫,能自己形成水。
星球深部410至660公里的地幔過渡帶,巨量的水可能就封存在那兒,甚至比地表所有水加起來還多,這些水不像是我們平時見的液態水,而是以羥基的形式,乖乖躲在礦物晶格中,活像地球埋在地下的大水缸。可自源說同樣有邁不過的難題,地球形成初期溫度高得嚇人,這么高的溫度下,氫元素怎么保住不跑,水又怎么慢慢從內部釋放到地表,還得找更合理的說法。
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剛才老提的氘氫比,得跟大家補個小知識點,這東西其實就是水的身份證號。氘是氫的重同位素,簡單講就是比普通氫多了個中子、沉上一點的兄弟。不同源頭的水,形成環境各異,經歷的演化過程也不一樣,氘和氫的比例,自然就有了差別。所以只要把地外天體的水,跟地球海水的氘氫比放在一起比一比,就能大致判斷,這些天體是不是星球水的源頭,這個方法,現在是研究水起源的核心手段,準頭特別高。
近幾年新研究出來的結果,慢慢把非天即地的死胡同打通了。越來越多科研人員傾向于認為,地球水的來源,說不定不是單一渠道,而是自源和外源湊到一塊兒起的作用。星球自身,或許先攢下了一部分原始資本,也就是形成初期就有的氫和水,之后宇宙中的彗星、小行星頻繁造訪撞擊,又給地球加了追加投資,不光帶來了更多水,說不定還順帶捎來了形成生命需要的有機分子。這么一想,地球的水既不是憑空冒出來的,也不是單靠某一種方式,更像是一場天地協作,一同將水搬到了這顆星球。
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如果想徹底揭開這個謎底,還得靠未來的探索一步步湊線索。比如OSIRIS-REx任務,已經朝著小行星貝努飛過去了,等它將樣本帶回,可能會找到更多外源輸水的細節,幫我們理清小行星究竟輸送了多少水分。詹姆斯·韋布空間望遠鏡這樣的大家伙,能幫我們看得更遠、更清楚,遙遠天體中蘊含的水量,都能逐一觀測明晰。對地球深部地下大水缸的研究,能進一步摸清自源水的走向。這些探索慢慢有了結果,我們才能精準測算,地球的水里,多少來自天空,多少來自大地。
不用覺得這個問題多遙遠,摸清水的源頭,某種意義上就是摸清生命的起點,因為我們每個人的身體里,70%都是水。擰開水龍頭,那水流過指縫,這股水,也囊括著幾十億年前的記憶。
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