水是如何到达地球的？新的证据颠覆了长期以来的理论

一种罕见的陨石被称为顽火辉石球粒陨石，其成分与大约45亿年前的地球相似。图片来源：Roberto Machado Noa/Getty Images

（蜘蛛网eeook.com）据《大众科学》（安德鲁·保罗）：水是关于地球上生命最初是如何形成的一个持久问题的核心。更具体地说，最早的水分子是在哪里形成的，是如何形成的？2020年，法国洛林大学的研究人员宣布了在撒哈拉97096陨石中发现的证据，支持了一个越来越流行的理论：地球的原始水成分隐藏在数十亿年前与地球相撞的陨石中。但牛津大学的一个团队现在正在反驳这一说法，并表示原始地球拥有启动生命所需的所有氢气。他们的结论于4月16日发表在《伊卡洛斯》杂志上，这是在分析了从南极洲发现的类似陨石后得出的。

他们反驳的关键在于一种罕见的太空岩石，称为顽火辉石球粒陨石。陨石的成分对行星科学家来说尤其重要，因为它与45.5亿年前的地球相当。虽然撒哈拉97096是顽火辉石球粒陨石，但地球上已知的其他标本很少。一个名为LAR 12252的标本提供了另一个例子——牛津大学的团队最近带着这块太空岩石前往牛津郡哈维尔的钻石光源同步加速器进行实地考察。

这项研究中使用的陨石LAR12252于2012年在南极洲被发现。来源：ANSMET（北极陨石搜索）项目，凯斯西储大学和犹他大学

在那里，他们使用粒子加速器设施进行了X射线吸收近边缘结构（XANES）光谱学。XANES的工作原理是将X射线引导到原子吸收能量的样品上。这样做可以根据物体的元素组成形成某些化学物质，并使原子以独特的方式结合。

在这种情况下，研究人员正在寻找含有硫的化合物。之前对撒哈拉97096的分析揭示了陨石有机材料和非晶体部分中的氢痕迹。但当时，尚不清楚撒哈拉97096的剩余可识别氢是天然存在于岩石中，还是来自地球上的外部污染。

样品LAR 12252在平面偏振光中的薄片照片，放大5倍。来源：美国国家航空航天局

牛津大学的科学家们推测，使用XANES光谱可能会显示氢附着在LAR 12252的大量硫上。该团队首先关注了陨石的非晶体部分，此前在撒哈拉97096中发现了氢。然而，在实验过程中，他们也意外地分析了邻近的亚微米材料。但正是这个附近的部分含有硫化氢，其氢含量是非晶体部分的五倍。相反，LAR 12252中有裂纹和明显污染迹象（如生锈）的部分显示氢气很少或为零。因此，该团队认为LAR 12252的硫化氢极不可能起源于地球。

虽然这听起来像是支持陨石将水所需的氢带到地球的理论，但该研究的作者却持相反意见。

还记得顽火辉石球粒陨石与原始地球的地质成分基本相同吗？对LAR 12252天然硫化氢含量的分析可能意味着，我们的星球拥有形成最终允许生命开始的第一个水分子所需的所有氢气。

样品LAR 12252的实验室照片。来源：美国国家航空航天局

研究负责人Tom Barrett在一份声明中说：“当分析告诉我们样品中含有硫化氢时，我们非常兴奋——只是没有达到我们的预期。”。“因为这种硫化氢来源于陆地污染的可能性非常低，这项研究提供了重要证据来支持地球上水是天然的这一理论——这是我们星球的自然产物。”

根据研究合著者詹姆斯·布赖森的说法，这些结果有力地证明了地球为生命的发展提供了自己的资源。

他补充道：“我们现在认为，建造我们星球的材料……氢含量比我们以前想象的要丰富得多。”。“这一发现支持了这样一种观点，即地球上水的形成是一个自然过程，而不是水合小行星在地球形成后轰击地球的偶然现象。”

尽管如此，这些发现并不能毫无疑问地证实陆地生命理论。重氢陨石仍然有可能帮助我们。尽管如此，新的证据有力地证明，古代地球有能力自行形成水——不需要太空岩石。