地球上的水

地球表面超过70%都被水所覆盖，水对于地球来说并不是稀罕物，但是对于地球上的水究竟从何而来，实际上学术并没有统一的说法。

目前所主流几大观点和学说，尽管看似很有道理，但是实际上都缺乏相应的客观证据，以说明这一点。对于这个未解之谜，近年来又有了新的证据和说法。

《自然》杂志在2017年刊登一篇文章，来自德国明斯特大学的科研人员对加拿大的塔吉胥湖中的陨石进行研究时发现，通过对比地幔岩石的同位素发现，水在地球上出现的时间可能比我们预期晚得多。

这一证据极大的驳斥了此前很多科学家所宣称的，地球上的水是由地球在形成过程中，陨石中的冰层稀出的水所演变而成的。

当然这些证据仍然属于侧面数据，并不能直接说明地球上的水究竟源于何处。中国行星研究学者郑永春博士在对地球上的水起源于何处这个问题进行说明时候表示，这确实是学界非常重要的问题。

在地球几十亿年的演变过程之中，水在其中所起到的化学反应至关重要，其关系着地球上的生命的诞生，以及演变进化的过程。因此，探究地球上的水什么时候出现的，对于解决地球这一行星的特殊性和解码生命起源的奥秘有着非常重要的作用。

当前主流的几种地球水诞生的学说

究竟地球上的水从何而来，学术界有两大主流学说，分为是“外源说”和“内源说”。但是，这两种的说法目前都没有充足的证据说明。

外源说

外源说是很多科学家所持有的观点，这一观点基于推理是，地球诞生之初，极为恶劣的环境是不可能有水诞生的。因此地球上的水只有可能来自于外部，其中最有可能的就是其他的天体撞击偶得的。

这一观点并非是天马行空，在浩瀚的宇宙中，几乎每一天都在上演着天体互撞的情形。而我们所熟悉的彗星，其主要成分就是水和星际尘埃，而彗星的突然撞击，当然会给地球带来大量的水。而从近些年陨石掉落在地球的情形来看，陨石也包含了一定的水分，换言之小行星中可能也有水，而且运气不错的话，里面的水含量可以达到10%以上。

而在这些陨石中，有一种球粒陨石是撞击的常客，他们占据了陨石家族的86%。正因如此，不少科研人员笃定，这些天外来客，可以为地球带来大量的水源。

当然一种学说的存在，在没有特定证据面前，一切都有怀疑的空间。科学家们选择对地幔中的同位素与陨石同位素进行对比，这是因为在几亿年的时间里，特别是在地球形成的早期，如果有这样的包含水分的小行星光临地球，肯定会在地幔中留下蛛丝马迹，检测同位素就是最好的证据。

后发现，两者不能说不同，可以说是完全不同。这意味着二者在水上的化学成分并不匹配。本以为这次的发现可以进一步的验证这一学说有力性，但现今的结果，显然没有。

当然，这一发现并不是将撞击一竿子打死。事实上，地球上的水有一部分确确实实来自于这些特别的天体，只不过他们到达地球的时间，并不是在地球诞生之初，而是在地球已经形成自己的地幔和地壳时候，才来光顾。而且新的问题又再次出现，想要形成现今的地球水的规模，究竟需要多少次的撞击，才会集聚成如此巨大的水量？

除此之外，不少人还推算，地球上的水是由太阳风而来。作为一颗恒星，太阳无时无刻不在对外释放着自己的能量，其中有一部分就是等离子体的粒子流，我们将其称为太阳风。而在太阳风中，包含水的重要元素氢和氧，这些原子核在到底地球时候，发生了一系列的化学反应，最终两个氢原子和一个氧原子结合，形成了水。

当然这一说法并不是完全立不住脚，从现阶段我们所得到的大气数据上看，地球每年的这类所形成的水量，就达到1.5吨，同时地球上的水中，存在氢和氚两种态，二者的比例与太阳表面二者的比例相似，说明太阳风可以产生水。

但是，问题仍然出在量上。这样的所形成的水相较于地球上的水量来说，不过是九牛一毛。

自源说

和外源说不同，自源说认为地球上的水源于地球的本身，即地球诞生之初就已经存在一部分的水了。

而考虑到地球诞生之初的炙热的岩石行星特性，因此支持这一学说的学者认为，这一阶段的地球其水可能多为气态存在大气之中，部分可能在高压状态下深埋于地壳甚至地幔之中。

随着地球的逐步冷静，这些水开始以液态水出现，存在地球高压状态的水，可能会随着火山爆发或者地质活动，让水逐步出现在地表，形成今日的江河湖海。

而另外一种“自源说”认为，地球在形成时，内部就包含了大量的氢元素，这些氢元素与地幔中的氧气发生反应，最终形成了水。

最新研究发现：地球上的水先于地球出现

我们常说水是生命之源，事实上，这个说法有那么一些不准确。在宇宙上，水是很常见的一种，例如我们所熟悉的彗星，其组成部分中就包含了水，而太阳系中，尽管水星距离太阳过近，初步推测不可能有水的存在，但是最新数据也显示，其在南北两极地带的环形山中可能存在水。而位于奥米特云带的小行星，大部分也含有水。然而为什么只有地球孕育出了生命？

这就得说说水的形态问题了，天文界将地球的轨道视为行星的宜居带，并根据此去寻找地外文明。而宜居带很重要的特点便是，适宜的环境有利于液态水的形成。换言之，只有液态水出现，才能有生命诞生的可能性。而地球上孕育生命的液态水，又是从何处来呢？

近年来，随着人类在探月工程中的不断推进，人们开始对比月壤和地球上的岩石中的物质。事实上，围绕着月球的成因，也是困扰天文界多年的一大难题。很多人认为月球是由于地球受到某种外力（推测是小行星撞击）形成的碎片，最终形成了这样的天然卫星。

当然如果根据这一推论，月球上的岩石成分应当更加接近于撞击的那个天体本身的物质，而不是地球。

然而，在对二者进行测量时，科学家惊讶的发现，地月岩石中，部分以氧为首的位置，一些同位素的比例几乎没有任何差异。这一发现直接冲击了此前的“撞击学说”，为了找补，科学家们提出了“多次撞击”，“高能撞击模型”等一系列理论模型和假说，企图填补这个大洞。当然这一问题核心仍然是，月球和地球的氧同位素的含量到底相似到何种程度？

为了确定这项发现对于当前学说的影响力度，英国开放大学的格林·沃德教授和其科研团队，对目前所获得所有的地球和月球的岩石样本进行氧同位素含量的精准测量。由于本次测试精度高、覆盖样本广，因此具有一定的参考性。

结果表明，月球岩石与地球的玄武岩之间的氧同位素含量，有着3-4ppm的差距，属于有着可明显区分的范畴。换言之，月球岩石与地球岩石二者在氧同位素含量这一问题上，确实存在差距，但是其差距较小。

这样的结论让很多朋友觉得迅速打脸了“撞击说”，事实上并非如此。这一发现也仅仅说明撞击假说需要更加完善的理论和推导，部分细节仍有一部分的缺陷，有待完善。

如果按照“大撞击说”的推断，月球是由于地球受到一颗名为忒伊亚的行星砸中，其大小可能约为火星大小。剧烈的撞击导致富含镁，少许铁的忒伊亚碎裂，在地球的引力作用下，形成如今的月球。

但是，格林·沃德教授的研究小组在利用顽火无球粒陨石模拟忒伊亚撞击，在对氧同位素的含量进行评测的时候发现，此时所形成的岩石和地球岩石的差异度仅为2ppm。

换言之，撞击可能造成氧同位素含量偏差，但是这个偏差远远低于世界所测量出的3-4ppm。因此，如果说月球的建立，可能撞击只能占据一半的功劳。

这些偏差恰恰说明了地球上的水，不一定完全都是由小行星所带来的。在大撞击后的几十亿年中，地球遭遇了无数次的小行星或者彗星的撞击，而主流的观点认为地球上的水都是由这些小行星撞击所带来的。而他们带来不仅是水，而是带有氧气的水分子，而进一步的改变了地球上的氧同位素的比例。

但是格林·沃德团队的成员立足于本次的测量结果，推算出地球上目前所拥有的水，只有5%-30%算是这些小行星所捎带来的。而剩下的那些水，早在地球被撞前就已经出现在了地球之上。而那时候的地球，不过是一个刚刚诞生的幼儿。

这个结论并不是第一次出现，早在2017年，《自然》杂志上就发表了一篇论文，作者利用地球岩石和其他球粒陨石中钌的同位素含量，发现了异常之处。这直接冲击了当时学界所盛行的地球上的水和其他挥发物是由增薄层出现再拥有。虽然，二者所使用的方法不同，但得到了相似的结论，这给人类发现地球上的水从何而来，提供全新的证据。

在地球上还没有形成前，这些水就已经出现了，他们又是如何在复杂多变的宇宙中留存的呢？围绕着地球上的水诞生，仍有诸多的谜团。但是，它却给正在寻找地外文明的科学家们提供了一个全新的方向。

水在宇宙中并不难找，而且行星形成的早期，并非是水的绝迹阶段，在如此恶劣环境下留存的水，能够催生生命的出现呢？

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