星空万象

地球表面的 71%被水覆盖，然而至今没有人能确定如此大量的水是如何或何时到达地球的。

图中白色虚线显示了内太阳系和外太阳系的边界，小行星带大致位于火星和木星之间。图片上缘的放大图示显示了附着在岩石碎片上的水分子，意味这种天体可能将水带到地球。Credit: Jack Cook

新研究揭示熔化陨石水分含量极低

最近，一项新研究使科学家离解答这个问题又近了一步。

在马里兰大学地质学助理教授 Megan Newcombe 的带领下，研究团队分析了自 45 亿年前太阳系形成以来一直在太空中漂浮的熔化陨石。他们发现这些陨石的含水量极低，是有史以来测量过的最干燥的地外物质之一。

这些结果使研究人员排除了熔化陨石作为地球水的主要来源的可能性。这一发现可能对在其他行星上寻找水和生命具有重要意义，还有助于了解使地球成为宜居星球的不可能条件。

分析无球粒陨石的含水量

研究小组分析了七个熔化的陨石，也称为无球粒陨石（achondrite meteorites）。

这些陨石在数十亿年前从至少五个星子（planetesimals，星子是指碰撞形成太阳系中行星的物体）中分裂出来后撞向地球。在所谓熔化的过程中，这些星子在早期太阳系历史中被放射性元素的衰变加热，导致它们分离成具有地壳、地函和地核的层圈构造。

由于这些陨石是最近才落到地球上的，这个实验是首次测量它们的挥发性物质。研究人员使用电子微探针测量它们的镁、铁、钙和硅的含量，以及用二次离子质谱仪测量它们的含水量。

为了避免样本表面或测量仪器内部的水分污染结果，研究人员首先在低温真空烘箱中烘烤样本，以去除表面的水分。在使用二次离子质谱仪之前，还必须将样本再次干燥。

比较含水量：无球粒陨石与碳质球粒陨石

在分析了无球粒陨石样本后，研究人员发现水的含量不到其质量的百万分之二。相比之下，最潮湿的碳质球粒陨石（carbonaceous chondrites）含有约 20%的水，比本研究的陨石样本多 10 万倍。

这意味着星子的加热和熔化都会导致几乎全部水分流失，不管这些星子起源于太阳系的哪里，以及它们一开始有多少水。本研究发现，并非所有太阳系外天体都富含水。这使他们得出结论，水很可能是通过未熔化的陨石或球粒陨石传到地球的。

对未来探索的影响

这项研究不仅有助于科学家更好地了解地球上水的来源，还可能影响未来在其他行星上寻找水和生命的方法。这一发现表明，熔化陨石作为地球水的主要来源的可能性已经被排除。

在未来的太空探索中，科学家可能会更加关注未熔化的陨石或球粒陨石，寻找它们所携带的水分以及可能存在的生命迹象。

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