地球上的水从哪儿来始终是未解之谜

众所周知，地球表面71%的面积被水覆盖。然而，地球上的水从哪儿来，却始终是未解之谜。近日，关于地球上水的起源问题又有新发现。

德国明斯特大学的科学家通过对来自加拿大不列颠哥伦比亚省塔吉胥湖陨石和地球地幔岩石样品的同位素分析显示，水在地球上出现的时间比此前预期的要晚很多。这在很大程度上反驳了很多科学家所持有的“水是地球形成阶段时期由陨石表面的冰层转变而来”的说法。

行星科学家、科普作家、中国科学院国家天文台研究员郑永春博士表示，地球上水的起源一直以来都是非常重要的科学问题。在地球演化过程中，水起到了化学反应剂和润滑剂的作用，直接促进了地球的演化和生命的起源。地球上水的起源和形成时间，决定了地球演化的方向和生命起源的时间。

那么，地球上的水到底从哪儿来?目前比较有代表性的是“外源说”和“内源说”。不过，“两种说法都缺乏充足的证据。”郑永春说。

外源说一:彗星小行星“撞”出来的?

所谓“外源说”，顾名思义，认为地球上的水来自地球外部，而外来水源的候选者之一便是彗星和富含水的小行星。

郑永春介绍，被誉为“脏雪球”的彗星，其成分是水和星际尘埃，彗星撞击地球会带来大量的水。有些富含水的小行星降落到地球上成为陨石，也含有一定量的水，一般为0.5%至5%，有的可达10%以上，其中碳质球粒陨石含水更多。一些科学家认为，正是彗星和小行星等地外天体撞击地球时，将其中冰封的水资源带入地球环境中。

然而，科学家研究发现，大多数彗星水的化学成分与地球水并不匹配。德国明斯特大学科学家认为，既然陨石是在地球形成阶段就已经降落到地球的，那么应该在地球的地幔中留下相应的化学痕迹。如果水确实是在这一阶段由陨石带到地球上的，那么地幔中的同位素水平和陨石中的同位素水平应该相同，而当他们将不列颠哥伦比亚塔吉胥湖的陨石中钌同位素及地球地幔中钌同位素进行对比分析后却发现，两者的同位素水平并没有任何相似之处。

郑永春表示，单说地球表面要想形成现今的水储量得需要多少陨石?如果光有陨石而缺乏把其中的水释放出来的地球物理化学作用，陨石中的水又怎样变成液态水?这些问题还有待进一步发掘。

外源说二:太阳风“吹”出来的?

外来水源的另一个候选者是太阳风。太阳风是指从太阳日冕向行星际空间辐射的连续的等离子体粒子流，是典型的电离原子，由大约90%的质子(氢核)、7%的α粒子(氦核)和极少量其他元素的原子核组成。有科学家认为，地球上的水是太阳风的杰作。首先提出这一观点的科学家是托维利，他认为，太阳风到达地球大气圈上层，带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核，这些原子核与地球大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等，再通过不同的化学反应变成水分子。据估计，在地球大气的高层，每年几乎产生1.5吨这种“宇宙水”。然后，这种水以雨、雪的形式降落到地球上。

更重要的是，地球水中的氢与氚含量之比为6700:1，这与太阳表面的氢氚比也是十分接近的。因此托维利认为，这可以充分说明地球水来自太阳风，但太阳风形成的水是如此之少，在地球45亿年生命史中，也不过形成了67.5亿吨水，与现今地球表面的水贮量(包括液态水、固态冰雪和气态水汽)相比，不过九牛一毛。

内源说:来自于地球本身?

与外源说相对的是内源说，内源说认为地球上的水来自于地球本身。郑永春说，地球是由原始的太阳星云气体和尘埃经过分馏、坍缩、凝聚而形成的。凝聚后的这些星子继续聚集形成行星的胚胎，然后进一步增大生长而形成原始地球。

地球起源时，形成地球的物质里面就含有水。在地球形成时温度很高，水或在高压下存在于地壳、地幔中，或以气态存在于地球大气中。后来随着温度的降低，地球大气中的水冷凝落到了地面。岩浆中的水也随着火山爆发和地质活动不断释放到大气、降落到地表，汇集到地表低洼处的水就形成了河流、湖泊、海洋。

地球科学家倾向于认为，地球上的水来源于地球自身演化过程中的岩浆水等，天文学家更倾向于是彗星等撞击地球带来的水。目前两种观点谁都没有说服谁。郑永春表示:“可能两方面的来源都有，目前的主要问题在于谁是主要来源。”

据《科技日报》