地球之水从什么地方来的?
在广袤无垠的太阳系中,漂浮着许多微小的宇宙尘埃,它们的直径介于5至25微米之间。这些尘埃的来源颇为神秘且多元:有的起源于超新星的爆发,有的则是彗星解体的遗骸。当我们提及这些尘埃弥漫于星际空间时,或许“弥漫”一词有些言过其实。事实上,每立方米的宇宙空间里,尘埃的数量少得惊人,甚至不及地球上任何一处洁净之地。
在地球上,当我们目睹一片区域黄尘弥漫,往往会联想到干旱与荒凉。在浩瀚的宇宙中,天文学家观察到尘埃遍布的场景时,却会领悟到水的存在。因为,这些宇宙尘埃不仅是水的制造者,更是其存储之地。宇宙尘埃主要由硅酸盐构成,内含丰富的氧元素。当它们在太阳系中穿梭时,会遇到太阳喷出的带电粒子流太阳风,其中包括高能氢离子即质子。这些高能质子与尘埃中的氧原子相遇时,会发生奇妙的化学反应,生成水分子。这一宇宙造水过程已在地面实验室得到了验证。
生成的水分子被吸附在尘埃的微小孔隙中,受到尘埃的保护,避免了高能射线的重新电离。当这些宇宙尘埃降落到地球表面时,其中的水分也随之降临,每年以数十吨的规模降临地球。这一机制或许为地球之水的起源提供了有趣的解释。有一种观点认为,地球之水与生俱来,是在地球形成之前,大量吸附水分的尘埃物质凝聚而成的。当它们集结成地球时,相当于一条湿毛巾被紧紧挤压,吸附的水分聚集在地表,形成了广袤的海洋和湖泊。
当前科学界的主流观点是,地球之水源于早期撞击地球的彗星或富含水的小行星。但究其根本,无论是彗星还是小行星上的水,其起源都可追溯至宇宙尘埃。如今,地球的磁场已使太阳风偏离了直接吹拂地表的方向,使得地球上的造水过程无法再现。在月球上,由于太阳风可直接吹拂月表,这一过程数亿年来从未停歇。我们前些年在月球两极发现的水资源,部分便是这一过程的杰作。宇宙尘埃,这个在地球上鲜为人知的造水和藏水之地,在月球上却默默进行着它的神奇工作。