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news.sciencenet.cn 2025/4/23 8:01
地球水或为“自产”而非“外来”
科技日报北京4月22日电（记者张梦然）一组包括英国牛津大学在内的国际团队在探索地球水起源方面取得了重要突破：他们通过研究一种稀有陨石——顽辉石球粒陨石，发现了氢元素的一种来源。这一发现对理解水分子的形成至关重要，进而成为推翻地球水起源理论的新证据，也为了解生命如何在这颗蓝色星球上诞生和发展提供了全新视角。相关研究成果发表在最新一期国际天文学期刊《伊卡洛斯》上。
研究中使用的陨石LAR 12252最初是从南极洲收集而来，其成分与45.5亿年前的早期地球相似。团队利用X射线吸收近边缘结构光谱技术，在金刚石光源同步加速器上进行分析。他们主要关注了陨石内部非结晶部分的含硫化合物，因为之前的研究提示这里可能含有氢的痕迹。
关键的是，团队证实了这种材料中的氢是其固有的组成部分，并非来源于污染。这表明构成地球原始物质中所含的氢量远超之前的预期。如果没有足够的氢，地球上支持生命的条件将无法形成。
长期以来，关于地球上的氢和水的来源一直存在争议，很多人认为这些元素是在地球形成的最初一亿年间由小行星带来的。然而，这项新研究提出了不同的观点：地球在其形成初期就拥有制造水所需的氢。
团队在分析陨石基质中一个亚微米级别的区域时，惊讶地发现了极其丰富的硫化氢。事实上，这里的氢含量是非结晶部分的五倍之多。而在那些显示出陆地污染迹象（如铁锈）的裂缝和其他区域，氢的存在则非常少或完全不存在。因此，团队判断检测到的硫化氢极不可能来自地球本身的污染。
鉴于早期地球正是由类似顽辉石球粒陨石的材料构成的，这意味着当地球成长为可被小行星击中的大小时，它已经积累了足够的氢，其体量足以解释现今地球水资源的丰富程度。这项研究同时表明，地球上的水可能是自然生成的结果——是我们星球自身发展的产物。