困扰科学家几十年的又一谜题：地球上的水是从哪里来的？

水覆盖了地球表面70%以上的面积，但这些孕育生命的液体从何而来，何时到达?这长期以来一直是个谜。现在有一项新的研究表明，我们的星球在40多亿年前就已经有了水，当时一个火星大小的天体与地球相撞，并且还形成了月球。

在太阳系形成的最初几百万年里，太阳系被划分为“干燥”内部区域和“潮湿”外部区域，内部区域处于火星和木星之间的小行星带之内，而外部区域则处于火星和木星之间的小行星带之外。外层区域包含各种大小的含水小行星，但木星强大的引力使这些含水的太空岩石远离了地球和太阳系内部的其他行星。

科学家们知道，这些含水小行星中肯定有一个或多个在某一时刻来到了地球的面前，但他们无法解释它们是怎样或者是什么时候来到的。

为了解开这个谜团，德国的研究人员在7块陆地岩石和39块陨石样本中寻找金属元素钼的踪迹。通过在矿物质中检查不同的化学变体，或钼的同位素，科学家们已经掌握了来自太阳系内部和外部的不同物质的“指纹”，这项新研究的作者之一、明斯特大学地球化学家克里斯托夫·伯克哈特(Christoph Burkhardt)说，该研究于5月20日发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上。

对这些指纹的研究表明，地球上的一些钼来自太阳系外部。Burkhardt和他的同事们利用计算机模型模拟了不同的场景，从而缩小了这种物质到达地球的时间范围。

他们发现，这个时间点很可能与创造月球的一次宇宙大碰撞同时发生。科学家们普遍认为，月球是大约在44亿年前一个天体撞击地球时留下的碎片形成的(该天体名为Theia，大小与火星相当)。

Burkhardt说:“当我们考虑所有不同的可能性时，(我们认为)地球一定是在形成的晚期获得这种来自外部太阳系的物质，而产生月球的那次巨大撞击恰好具有外部太阳系的这种特征(富含水分的物质)。”

但并不是每个人都相信Theia来自外部太阳系，或者它与地球的碰撞能够解释地球上的水的起源。

科罗拉多大学(University of Colorado)地质学家斯蒂芬·莫吉斯(Stephen Mojzsis)没有参与这项新研究，他称赞了Burkhardt和他同事们的“出色的分析工作”，但他表示他对这些结论持怀疑态度。

他说:“要把这么大的天体从太阳系外部移动到太阳系内部是极其困难的。对于一个像Theia那么大的天体，你必须要极大地扰乱它的轨道，造成这种扰乱的推力会使引力占据主导地位，使它加速向太阳运动。但目前我们还不清楚这可以怎样发生。”

Mojzsis自己的研究表明，Theia的起源要近得多——Theia起源于太阳系内部。他说：“它的组成与地球的组成没有什么不同，我们大多数研究这个问题的人都认为，Theia是行星生成过程留在地球附近的残留物。”

以前有一个著名理论认为地球上的水来自彗星，但是Mojzsis说这个理论已经被排除了，因为大多数已知彗星的化学“指纹”——尤其是它们所含的氢的形式——与在地球海洋中发现的不匹配。

位于坦佩的亚利桑那州立大学天体物理学教授史蒂文·戴斯没有参与这项新研究，但他说，在离形成月球的巨大撞击发生很久之前，地球上就可能已经存在水了——不过这些水很可能是以黏土的形式存在，后来在形成月球的那一次巨大撞击中受热，释放出了水，Desch说:“在与Theia撞击的时候，地球可能就已经几乎拥有了现在所拥有的水。”