欢迎来到乐学堂,一起探索新知识

← 未解之谜研究所

地球与生命

地球上的水最初从哪里来?

水龙头里的一杯水,能把问题带回地球刚形成的时候。有些水可能藏在形成地球的材料里,有些随小天体而来,后来又通过内部活动来到表面。今天的海洋里,这几条来源各贡献了多少?

形状像两个相连岩块的彗星表面喷出多道明亮的气体和尘埃
罗塞塔在 2015 年 3 月拍摄的 67P 彗星活动。喷出物带来研究彗星水的机会,这张照片本身不能量出地球海水中彗星的份额。 ESA/Rosetta/NAVCAM · 图像出处

带着问题出发

这份案卷,哪里还没解开?

形成地球的材料、各类小天体和后来的内部活动,怎样在不同时间共同塑造了今天的海洋?

  1. 各种来源各贡献了多少水?

    还缺的线索 需要比较不同小天体、地球形成材料和地球内部的化学线索,也要计算碰撞时有多少水能留下来。

    查看研究依据 ↓
  2. 地球在什么时候得到大部分水?

    还缺的线索 今天的海洋已经混合和循环了很久。月壤等记录能限制较晚的输送量,早期经历仍需要更多样本和年代证据。

    查看研究依据 ↓

沿着下面的图片和记录,看看我们已经走到了哪一步。

第一步

看看这些线索

想一想,每条线索能帮我们回答哪个问题?

  1. 水也有可以比较的化学指纹

    观察到了什么
    研究者比较水中普通氢与较重的氢的比例,用它追踪不同材料可能的关系。
    它能说明什么
    成分相像能支持联系,但还要比较数量、年代和其他元素,才能讨论实际贡献。
    查看线索出处 ↓
  2. 同一颗彗星的记录也要重新检查

    观察到了什么
    2024 年研究重新分析 67P 的测量,指出尘埃会影响对水的氢比例的解释。
    它能说明什么
    数据怎样采到、哪些物质混进测量,都可能改变结论,需要检查整个测量过程。
    查看线索出处 ↓
  3. 月球保存了部分撞击记录

    阿波罗 15 号拍摄的月面陨石坑与周围月壤
    阿波罗 15 号任务拍摄的月面。月球上的撞击遗迹与取回的样本,能帮助研究地球邻近空间的历史。 NASA · 图像出处 · 查看大图
    观察到了什么
    2026 年研究用阿波罗月壤中的化学线索,估计后来陨石送来的物质与水。
    它能说明什么
    这能给较晚的水输送设上限,却不能直接回答更早形成时期的全部来源。
    查看线索出处 ↓

第二步

试着做判断

一颗彗星的水与海水有相近的氢比例,就能说全部海水都来自它这一类彗星吗?

点选一条,看看理由。

能,成分相近就等于来源只有一种。
再看看线索

还要比较其他来源,并计算它们能送来和留下多少水。

能说明值得继续比较,还要核对数量和年代。
这个判断有依据

化学指纹是一条线索,和数量、输送过程及时间线一起看才更完整。

只看彗星照片就能精确计算水的比例。
再看看线索

照片记录形态和活动,化学比例还需要仪器测量。

第三步

写下调查结论

已经知道
含水材料、小天体输送和地球内部释放都能参与水的历史,化学指纹与样本记录提供了追查线索。
还在研究
形成地球的材料、各类小天体和后来的内部活动,怎样在不同时间共同塑造了今天的海洋?
下一步怎么查
比较更多陨石、彗星和地球内部样本,把化学指纹与形成、撞击和水保留的模型对照。
给家长和想多读一点的你

火山释放水汽描述水从内部来到表面的过程;内部的水又有更早的材料来源。追问一杯水的身世时,可以分成「最初在哪些材料里」「何时进入地球」「怎样来到表面」三步。

线索从哪里来

资料核对日期 · 原文需联网

  1. NASA|重新分析彗星水与地球海水的联系
  2. NASA|2026 年月壤研究对较晚陨石送水的限制
  3. NASA|太阳系水世界与水的来源