意想不到的发现导致地球水的新起源理论

　　顽火辉石球粒陨石，一度被认为是“干燥的”，含有足够的水来填满海洋——然后是一些。

　　一项新的研究发现，地球的水可能来自行星形成时太阳系内部存在的物质——而不是输送这种水的影响深远的彗星或小行星。发表在2020年8月28日《科学》杂志上的发现表明，地球可能一直是湿的。

　　来自法国南锡的CNRS CRPG/洛林大学岩石和地球化学研究中心的研究人员，包括一位现在圣路易斯华盛顿大学的博士后研究员，确定了一种被称为顽火辉石球粒陨石的陨石含有足够的氢，可以释放至少三倍于地球海洋中所含的水，甚至更多。

       顽火辉石球粒陨石完全由太阳系内部的物质组成——本质上与最初构成地球的物质相同。

　　研究报告的主要撰写者、CPRG大学的研究员劳莱特·皮安尼说:“我们的发现表明，地球上的建筑材料可能对地球上的水资源有很大的贡献。”“在岩石行星形成时，太阳系内部就有含氢物质存在，尽管温度太高，水无法凝结。”

　　这项研究的发现令人惊讶，因为地球的建筑材料通常被认为是干燥的。它们来自太阳系的内部区域，那里的温度太高，水无法凝结，在行星形成过程中与其他固体聚集在一起。陨石提供了一个线索，说明水不一定来自很远的地方。圣路易斯华盛顿大学艺术与科学物理系的博士后研究员莱昂内尔·瓦彻说:“对我来说，这一发现最有趣的部分是，据信几乎‘干燥’的顽火辉石球粒陨石含有出乎意料的大量水分。”

　　瓦彻在洛林大学完成博士学位时，在这项研究中为水分析准备了一些顽火辉石球粒陨石。在华盛顿大学，瓦彻正致力于理解其他类型陨石中水的成分。顽火辉石球粒陨石非常罕见，仅占已知陨石的2%左右。但是它们与地球的同位素相似性使它们特别引人注目。顽火辉石球粒陨石的氧、钛和钙同位素与地球相似，这项研究表明它们的氢和氮同位素也与地球相似。在对地外物质的研究中，一种元素的同位素丰度被用作一种独特的信号来识别该元素的起源。

　　“如果顽火辉石球粒陨石真的是我们星球的组成部分——就像它们相似的同位素组成所强烈暗示的那样——这一结果意味着这些类型的球粒陨石为地球提供了足够的水来解释地球水的来源，这太令人惊讶了！”瓦彻说。

　　该论文还提出大量大气氮——地球大气中最丰富的成分——可能来自顽火辉石球粒陨石。

　　皮亚尼说:“只有少数原始的顽火辉石球粒陨石存在:那些没有改变他们的小行星或地球上。”“在我们的研究中，我们仔细选择了顽火辉石球粒陨石，并应用了一种特殊的分析方法，以避免受到陆地水输入的影响。”结合两种分析技术——常规质谱和二次离子质谱——研究人员可以精确测量陨石中少量水的含量和组成。皮安尼说，在这项研究之前，“人们通常认为这些球粒陨石是在太阳附近形成的。”“因此，顽火辉石球粒陨石通常被认为是‘干的’，这种经常被重申的假设可能妨碍了对氢的任何详尽分析。”