地球的水是何時怎樣來到地球的？

【新唐人北京時間2020年12月04日訊】我們把地球稱爲「藍色行星」，它是已知唯一有大量液態水體存在於表面的行星，爲生命創造了條件。

水透明，無色無味，覆蓋了70%的地球表面，通過海洋，河流到雲層，循環往復，它甚至佔了我們身體成分的60%，由於我們身邊和體內有這麼多的水，讓我們覺得水的存在理所當然，但是其實在太陽系的其它地方幾乎找不到液態的水。

整個宇宙中水的形式多種多樣。當行星形成時，原始太陽星雲中的水和其他元素以及分子就會聚集起來。但是年輕的地球形成於星子的碰撞，這會把地球和它的岩石加熱到極高的溫度。這再加上距離年輕高溫的太陽較近就會蒸乾地球上的原始水，這暗示隨著地球的冷卻必定有東西把水送上了地球。由於生命與水密不可分，揭示地球上海洋的起源就會爲生命是如何以及何時出現的提供引人入勝的線索。

在恆星開始形成之後，這些熾熱的如地獄般的行星中心壓力巨大，使得氫原子聚變產生氦原子，氦原子接著聚變產生其他重原子，如鈹、碳以及氧原子， 這樣的過程叫做核合成。

而當恆星最終坍塌爆炸形成超新星，這些元素就遍及整個宇宙並且合成新物質，其中就有我們熟知的水分子，這些水分子存在於塵雲之中，塵雲形成了我們的太陽系，並且在形成之後，這些星雲和隕石，小行星等與我們的星球發生了更多碰撞。

我們還沒有對此有準確的答案：

如果按一種理論，當地球剛剛形成之時，即使有相對少的水到達了地球。高溫以及缺少大氣，會導致水很快，揮發回到了太空，水就不可能保存在地球上。

直到億萬年之後，當我們的第一個大氣層，通過釋氣過程形成的時候，這個過程發生在，岩石在地核融化的時候。釋放火山氣體到地表，產生了可以捕捉到，逃逸水分子的一層大氣。

科學家們長期懷疑，大部分水來自帶冰的彗星。但先前測量彗星和海王星外天體所得數值與地球海洋水的相似程度並不高，因此地球上的水可能主要來自小行星。此外，地球上曾發現過45億年前含有液態水的隕石，以及多種不含氘的有機化合物，這兩點均支持上述觀點。

而根據碳質球粒隕石的化驗（碳質球粒隕石是最原始太陽系中的演化與成因物質，它們是太陽星雲形成初期倖存下來的固體物質，它被認爲最能保存形成太陽系的太陽星雲的成分），科學家們發現，這些隕石不僅含水，而且它們的礦物化學成分與地球岩石以及與跟地球同時期形成的小行星的樣品一致。

也就是太陽系形成之初的原始物種本身就含有水分，這些發現表明瞭地球可能在形成的早期就累積了大量的可以保留的水，儘管在缺乏大氣的情況下，儘管小行星也許會日積月累帶來更多的水。

而有關的研究也佐證了這個理論。對鋯石的一項研究發現，液態水早在地球形成後不久，距今44億年前便已經存在。

除了地球上的水來自何方這個問題之外，科學家們還在爭論地球上的原始水是何時流失的。一些人提出，地球形成初期的劇烈碰撞（例如形成月球的那次碰撞）會熔化地球的整個表面，使得它的外部變成一個熔岩海，進而蒸發掉所有的水。其他人則懷疑，地球上的原始水是在大約39億年前晚期大規模轟擊的過程中蒸發的，當時地球遭受到了大型天體的不斷撞擊。而其他人則給出了地球上的水在其形成時業已存在的證據。

之前公佈的結果顯示，太陽系早期歷史中的行星遷移會嚴重地擾亂大量小行星的軌道。特別地，木星和土星的遷移可能會散射形成於外小行星帶中雪線之外、富含碳和水的小行星。它們中的一些會和地球相撞，把水帶到地球。

除了小行星觀測和太陽系模型之外，科學家也通過觀測地球自身來瞭解水的起源。漂移的大陸和海洋地殼以及天氣都已經抹去了地球形成的線索；目前已知最古老的地球岩石只有大約40億年。但是有關水最早歷史的線索則埋藏於被稱爲鋯石的微小古代礦物顆粒中，它們中的一些可以追溯到43.8億年前。鋯石中含有同位素氧-18和氧-16。當有沉積礦物在液態水中形成時，它們更傾向於在晶格中混入氧-18而不是氧-16。這意味著，相對於海水或者是普通地殼，它們極其富含氧-18。最古老的鋯石顯示形成它們的母岩漿被具有這一特性的沉積物污染了。

「當這些微小的鋯石結晶時，會保留下它們當時所處的熔化環境的信息，這其中也包括是否有水存在。它們就像是微縮的時間膠囊，」第一個進行古代鋯石測量的、美國科羅拉多大學的Stephen Mojzsis說，「鋯石的化學特性以及礦物雜質顯示形成古老鋯石的岩漿被沉積物污染了，這些沉積物並非形成於蒸汽或者是冰中而是在液態水裡。綜合起來，它們指出44億年前地球上就已經出現了海洋；這也意味著水是在很早很早以前來到地球上的。」他補充說，因此晚期大規模轟擊的撞擊蒸乾地球上的所有水幾乎是不可能的。

除了地球上的海洋是何時出現的之外，我們仍然不知道今天的地球上有多少水。地質學家對於地幔中的水含量僅有一個大概的數字；估計值從10個海洋質量到僅比1個海洋質量多一點不等。確切的數字會對水的來源問題產生深遠的影響。

無論有多少水被帶到了地球上，在小行星帶中發現冰至少部分地增強了水是由小行星帶到地球上的可能性。「從小行星帶中的水、柯伊伯帶彗星中的水到構成地球的塵埃顆粒本身所攜帶的水，海洋可能有著多種源頭，」Jewitt說，「其關鍵是搞清楚這些不同來源的相對貢獻。」

地球上水的起源仍然未解，但主帶彗星以及司理星和原神星上冰的發現暗示太陽系中也許有著遠遠多於當初想像的水源且有著多樣化的源頭。隨著科學家不斷髮現有水之地並改進太陽系演化模型，他們將會以此爲空間探測任務精選目標並真正瞭解地球是如何獲得它的海洋的。

有趣的是化學家化驗眼淚和海水的成分，竟發現二者的成分是完全相同的。普通人知道的是，眼淚是鹹的，海水也是鹹的……所以有智者說：海水是佛的眼淚。

不管怎樣，洗澡用的水，飲用的水，以及自來水不是直接來自附近的河流湖泊，而是首先經歷一個混沌的宇宙漫長的旅途到達這裡。

（轉自希望之聲國際廣播電台/責任編輯：葉萍）