科学家认为地球的水可能并非来自彗星

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欧空局的太空船在环绕Churyumov-Gerasimenko彗星之后，研究者们认为他们可以基于登陆彗星的探测器帮助解决关于水是如何来到地球的这个问题——结论是，地球上的水很可能并非来自彗星。

大约40亿年前，陨石一再撞击还处于萌芽状态的地球，形成剧烈影响并且造成了一个称为后期重轰炸期的时期。这件事发生在我们的星球的地壳已经开始冷却之后，所以这些大块的彗星和小行星登陆在我们的星球而不是燃烧和崩解成为旧地球的熔岩表面。在这个过程中它们可能为地球带来了第一种有机分子——氧甚至还有足够多，多到足以化形成海洋的水，这些都为日后地球出现生命打定了基础。

由于普遍来说小行星和彗星都比经过几十亿年演变后的现今的地壳大得多，所以科学家们一直在寻找他们能更好的理解的方法去探寻地球上的生命是从什么时候已经开始存在的。在迄今科学家们对八个彗星所做的的分析中，水一直是一个核心的问题；通过分布于一些彗星从近及远近的仪器的探测，我们可以查看这颗星球中冰的元素是否匹配我们在地球上可以检测到的某些元素的浓度。但仅仅从几个彗星中分析得出的数据，并不能让所有的行星科学家们相信答案是如此简单。

尽管罗塞塔探测器不是第一个在彗星上对冰元素做细致研究的，但是这项研究的发起者之一、 瑞士伯尔尼大学的天文学家，在罗塞塔探测中用质谱仪起到重要作用的凯萨琳仍然认为目前获得的数据是为世人所知最令人吃惊的一次。“当我们10年前提出这一任务时，我认为我对任何可能产生的结果都不会感到吃惊，”她说。但之后，就在三年前，一次前往彗星哈特利2号的任务中出现了非常不同的结果——地球的上水是由彗星上沉积而来的。罗塞塔的研究结果并不支持这一结论。"不是一切都是像看起来的那么简单——在这里，我们用科学来判定事实。"她说。

科学家们正在通过研究原子核中有相同数目的质子和电子，但不同数量中子的氢同位素分子来解决关于水是怎么起源的争论。尽管他们仍然是氢 — — 但一个被称为氘的同位素中多出一个中子，这就意味着它比普通氢气更重。在冰和水中发现了一种氢和氘。这种独特的氘氢比例可以帮助科学家识别太阳系的水来自哪里。他们在地球上是一个很小的比例系数，仅仅只有分子万分之三的重量，阿尔特韦格这样解释到。但是，这仅仅是一个我们这个星球才有的特殊的比率系数。由于罗塞塔探测器是如此的接近彗星，所以科学家们能够使用一种叫做质谱分析的技术来确定样品中存在的化学物质的种类和数量。科学家们利用基于来自样品的光波远程观察后认为对于那些距离较远的彗星来说，这个比例同样具有可行性。

在过去的30年中，天文学家一直在探究这种在彗星中的氢氘比，他们发现了在一个范围内的一组比率，这意味着一些独特的彗星是在非常不同的条件下形成的。研究人员分析完第一批次被发现的三颗彗星后发现上面的比例系数是那些降临在地球上的彗星的两倍，在奥兰多市，佛罗里达大学的天文学和物理学教授，温贝托坎普斯这样解释道。另两个被发现的彗星与降临在地球上的其他彗星具有一样的比例。但在罗塞塔绕转的Churyumov-Gerasimenko彗星上，这一比例甚至更高，与出现在地球上的彗星相比氘分子浓度高达三倍。

在Churyumov-Gerasimenko上的比例与其他类似的不可能将水运输到地球的彗星相比是那么的不同，的奥特维格说。“地球上的水更可能是由小行星而不是彗星带来的，”奥特维格说。

但佛罗里达的坎普斯还不能得出任何结论。"罗塞塔的研究结果是有趣和重要的，但我不敢肯定这一信息能使小行星成为水的来源地，"他说。少量的科学家们认为仅仅依靠从太阳系中获取的这一部分的彗星的数据不足以作出任何明确的结论，特别是鉴于他们已经找到了杂志汇中已经发生变化的数据，帕萨迪纳说。同时，没有人能真正知道到底什么影响着氘与氢之间的比例。更重要的是，我们不知道我们认为的地球上的比例是否正确 — — 从地球的较低层获取的水的数据，还没有哪个科学家可以肯定获取的过程是否改变了比例。"当你仔细观察这些数据时，结论不是那么的笃定，但它仍然是一个有趣的结果，"帕萨迪纳说。

坎平斯和奥特维格同时认为他们需要更多的研究彗星和小行星来了解水是如何来到地球上的。奥特维格提到日本前往hayabusa-2的前瞻性任务(旨在从附近的小行星收集样本并把它带回地球)可能会提供更多的数据。“如果hayabusa-2的探测能够带来足够多的样本，那是最好的事情，”奥特维格说。这是因为这是因为地球上的测试比在太空中更为敏感，阿尔特韦格解释道。

但坎普斯有更多的疑问。他在NASA的OSIRIS-Rex计划中工作，这项计划将在2016年实施，并且这个计划有一个相似的目标，就是从附近的小行星回收样品，帮助人们探究是否只有水是通过彗星载入地球，有机分子是不是也是通过这个途径进入地球从而促使了地球生命的形成。"通过探究后了解生命是如何在地球形成的，我们可能会发现在其他地方是同样存在着生命，"帕萨迪纳说。

本文译自 the Verge，由 Sugar小糖人 编辑发布。