地球上＂水的起源＂一直以来都是一个悬而未决的问题。不过，美国美国劳伦斯利佛摩国家实验室（LLNL）的科学团队在《美国科学院院报》（PNAS）上发表了他们的新发现，对美国阿波罗号带回的月球岩石进行了研究，帮助科学家们锁定了＂地球水的起源＂的答案，那究竟是咋回事呢？ 如果从太空上看，地球就像是一个水球一样的蓝星，海洋面积约为3.6亿平方公里，占据了地球表面积的71%，远远超过了陆地面积，平均的水深约为3795米，海洋含水量达到了13.3亿立方千米。那这些水到底是从哪里来呢？ 关于＂水的起源＂一直以来都有2种主流的观点，分别是： 自源说 和 外源说 。前者是指地球上的水是＂天生＂的，地球形成后就自带了，后者是指地球上的水是外太空的天体送过来的。那这都有哪些依据呢？ 自源说 根据研究发现，在46亿年前，在太阳系附近有一片长达2光年的分子云，由于某种原因，这里的引力平衡被打破。于是，在引力的作用下，分子云中的物质聚集在了一起，形成了太阳，剩余的边角碎料形成了太阳系的其他天体，原始地球也就是在那个时候形成。 有一些科学家认为，地球在形成的过程中，水就已经存在，只是当时的温度非常高，导致水并非是液态的，而是被蒸发，成为了大气中的一部分，但由于地球引力的存在，导致这些水分并没有脱离地球的掌控。 除此之外，他们认为，还有一部分 水以氢离、羟基等形式与构成地球的星云物质发生了水化作用，从而被锁在了矿物质的晶格当中 。 后来，随着地球逐渐冷却，大气中的水蒸气都凝结成了液态水落到了地面，形成了一场持续了几百万年甚至上千万年的大降雨，最终这场大雨汇聚出了原始海洋。 那这个说法有没有证据呢？ 科学家发现了一种岩石叫做 尖晶橄榄石 ，也叫作 林伍德石 。 这种岩石是地幔层过渡带的主要造岩矿物。通过科学家们的研究发现，在距离地面200公里处的尖晶橄榄石中，大约每100万个晶体分子中就有2000个水分子。 不仅如此，科学家还发现，在距离地面410~660公里的地层，这里的尖晶橄榄石含水量更高，达到了每100个晶体分子中就有1.5个水分子。可能有人会提出质疑： 凭什么认为这些水是在地球形成之初就是地球自带的？ 起初，科学家们也不确定。不过，后来在澳大利亚发现了距今44亿年前的锆石碎片。这块石头内部就是含水的，而它又是来自于地表的。锆石碎片的发现，证实了地球在诞生不久后，地表就已经有水了。 外源说 除了自源说，另外一部分科学家认为，地球的水来自于彗星和陨石。那这个结论是咋来的呢？ 我们都知道，水的分子式是：H₂O，它是由2个氢原子和1个氧原子构成的。其中，氢原子当中只有1个质子，我们也称其为： 氕 。不过，事实上，水分子并不完全是这样，氢原子有其他的同位素，比如，原子核中有1个质子和1个中子叫做： 氘 （用符号D表示，D₂O），或者1个质子和2个中子叫做： 氚 （用符号T表示，T₂O）。 科学家们发现，如果地球上的水都来自于同一个出处，那么到氘和氕的比值（为了方便，我们把这个概念称为： D/H比例 ）就应该是不变的，如果水的来源不同，D/H比例就会发生改变。科学家发现，地球上的水的D/H比例大约维持在100万个氕原子里有156个氘原子。 他们比对了太阳系中的各类天体和早期的星云物质中的D/H比例，结果就发现，地球上水的D/H比例和一种碳质球粒陨石的D/H比例是相近的，这类陨石不仅富含水分，而且占据太阳系总陨石数的86%。 于是，支持外源说的科学家们认为， 地球上的水很有可能是这种碳质球粒陨石以及其他的一些D/H比例相同的小行星和彗星送来的。 还有另外一派观点认为，各种各样的地球天体都送来过，最终把D/H比例恰好调节成了现在的模样。 月球的启示 在此之前，两派观点僵持不下，谁也没有能够说服谁。于是，科学家们纷纷把目光看向了月球。很多人可能会纳闷，地球上的水关月球什么事？ 事实上是这样的，根据现在的主流理论，在地球形成后的3000万年，有一颗叫做忒亚的行星一直在地球轨道附近运动，结果一不小心就撞上了地球，这个行星的物质由于撞击都融入到了地球当中，撞击还造成了大量物质抛洒到了太空当中，这些物质绕着地球运动。后来，在引力的作用下，汇聚成了月球。 也就是说， 地球和月球是原始地球和忒亚撞击共同形成的产物 ，双方是＂你中有我，我中有你＂。因此， 研究＂地球上水的起源＂，某种程度上也是在研究＂月球上水的起源＂ 。 科学家根据研究月球岩石的同位素构成（铷-87/锶-87）就发现， 地球上的水要么是与生俱来的，要么就是存在一种包含大量纯水的天体来所带来的 。 宇宙化学家Greg Brennecka说，这项研究就直接排除掉了陨石或者小行星带给地球水的可能性，把水的起源指向了地球＂与生俱来＂的选项。主要是因为，无论是陨石，还是小行星，只是含有水，但并不是包含大量的纯水。 也就是说，科学家基于月岩的研究， 直接把之前争论不下的＂水的起源＂的问题一锤定音，外源说在这项研究发表后已经被排出在外，那么就只有自源说可以成立 。 #美国# #月岩# #月球#
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