四川
地球上的海洋从何而来，这个问题困扰了科学家几个世纪。长期以来，最流行的说法是“天外来水”：地球形成之后，富含冰的彗星和小行星撞击地球，为它送来了宝贵的水。
如今，一项新研究提出了一个大胆的替代方案：地球或许根本不需要彗星，它可以在“长大”的过程中，自己“造”出水来。
美国新墨西哥大学地球与行星科学系研究生苏斯米塔·加莱和该系主任扎卡里·夏普教授，将这一成果发表在《自然·地球科学》上。
这项研究为地球水的来源之争，又添上了一个颇具说服力的新选项。
彗星送水的说法之所以深入人心，是因为它听上去合情合理。彗星本身就是“脏雪球”，含有大量冰。
这一理论在时间线上存在不少难题。比如，如果水是在地球形成后很久才被送来，那么它需要解释水如何躲过形成月球的那次大碰撞。
又比如，所谓“晚期重轰炸”时期的撞击规模和时间，以及地幔的化学成分，都与单纯依靠外来送水的假设存在一些不吻合之处。
这些疑点促使科学家思考：有没有可能，水是地球在形成过程中就地产生的？
地球上的水虽然只占地球总质量的很小一部分，却是生命诞生和演化不可或缺的条件。
当岩石碎屑形成的“卵石”像雨点一样落向正在成长的原行星时，会穿过这层炽热的氢气大气。
在高温下，卵石中的氧化铁会与氢气发生反应，氧化铁被还原成金属铁，同时生成水蒸气。
用一个简单的化学式来表达，就是氧化铁加上氢气，变成铁和水。换句话说，水并不是从外面“送”来的，而是在地球“吃进”卵石的过程中被“炼”出来的。
这一过程不需要任何外来的冰，只需要岩石和氢气，因此研究者称之为“干燥”的卵石雨。
为了验证这一设想，研究人员在实验室中模拟了这一过程。
他们将镁铁质和超镁铁质硅酸盐样品加热到1200至1400摄氏度，并让氢气或氦气流过样品，持续时间从15分钟到3小时不等。
这些气流模拟的，正是卵石穿过早期大气的情景。结果显示，在氢气环境中，约80%的氧化铁被转化为金属铁，并释放出水蒸气。
而在氦气环境中，则没有发生这样的反应。这说明，氢气是“造水”的关键。
研究人员进一步计算了铁还原的效率，并将结果外推到行星尺度。在最高效率下，一种成分的卵石可以产生相当于数百个海洋质量的水，另一种成分的卵石也能产生数十个海洋质量的水。
这样的极端环境，正好为氧化铁与氢气的反应提供了充足的能量和时间。
这项研究的意义在于，它为地球水的来源提供了一条全新的路径。
如果水可以在行星形成过程中就地产生，那么困扰“天外来水”理论的时间线问题，就有可能迎刃而解。
更令人兴奋的是，研究人员认为，这一过程可能适用于大多数类地行星，甚至包括火星在内的其他天体。
这意味着，宇宙中的岩质行星或许天生就有“造水”能力，宜居星球可能比我们想象的更为普遍。
当然，研究人员也保持了审慎的态度。最终有多少水能够留在地球上，取决于有多少水逃逸到了原始星云中，后期的大气流失也可能带走一部分水。
研究人员将这项工作描述为对这一机制的早期验证。地球上的水究竟有多少来自这一过程，目前仍是一个悬而未决的问题。
彗星和小行星也可能贡献了一部分水，真实的答案或许是多种来源共同作用的结果。
但无论如何，这项研究让我们重新审视脚下这颗蓝色星球的身世。
如果这一机制得到更多证据支持，教科书中关于地球海洋起源的章节，或许将迎来改写。
也许，那片孕育了生命的浩瀚海洋，并不是来自遥远太空的馈赠，而是地球在成长过程中为自己酿造的一杯“生命之水”。
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