此刻,一艘飞船正从地球飞向木卫二欧罗巴——这颗被冰层包裹的木星卫星,据信拥有一个与地球海洋相似的液态水海洋。美国宇航局在飞船上固定了一块金属铭牌,上面刻着诗人阿达·利蒙的一首诗,诗中写道:“将我们联结在一起的并非黑暗,亦非太空的冰冷距离,而是水的馈赠,每一滴雨,每一条溪流,每一次脉搏,每一根血管。”
几十年来,NASA对太阳系的探索一直被一个执念驱动:在欧罗巴这样的地方寻找水。因为就我们目前所知,水是生命存在的必要条件。但说来你可能不信,科学家其实到现在都没搞清楚,地球上的水最初是怎么来的。
多年来,主流理论认为水是通过彗星送到地球的——这些冰冻天体绕着太阳运行,常常拖着闪亮的尾巴。大概率是这样的:这些诞生于太阳系初期的冰质遗迹,在轰击原始地球时带来了水。但近些年,几艘探测器追上彗星做了近距离观测,结果发现彗星水的化学成分跟地球水对不上号,两者的化学指纹存在差异。
伦敦自然历史博物馆的陨石学家阿什利·金表示,自那以后“彗星说就基本失宠了”。接下来,小行星成了最热门的候选对象。小行星比彗星更岩石化、金属含量更高,撞击地球的频率也远高于彗星。虽然单颗小行星的储水量比不上彗星,但它们携带的水在化学特征上跟地球水接近得多。
但小行星说也有自己的麻烦。于此同时,一个关于行星水源的激进新想法正在获得越来越多的支持。通过对其他恒星周围行星系统的精细观测,以及在实验室中用金刚石对顶砧和激光完成的爆炸性实验,科学家意识到:像地球这样的岩质行星,有一条自己“造水”的路子。你需要的只是一片岩浆海洋、大量氢气,再加上那么一点点地质炼金术。
彗星与小行星的对决
地球形成于大约45.4亿年前。经历了地质学意义上的烈火与硫磺洗礼之后,它最早期的纪元大多已湮没在历史中,但基本事实是公认的:最初它是一颗几乎完全由熔融岩石构成的球体,而后变成了这颗蓝色弹珠。怎么变的?
彗星说一度提供了很有力的解释。彗星通常游荡在远离地球的区域——海王星轨道之外有一个甜甜圈状的冰质天体带,叫柯伊伯带;更远处还有一片更大更模糊的奥尔特云。当一颗彗星运行到足够靠近太阳的位置时,它的冰和冻结气体就会汽化,形成一条长达数亿公里的尾巴,已知最长案例甚至超过十亿公里。牛津大学的陨石学家詹姆斯·布赖森指出,跟小行星比起来,彗星“性价比高得多”。
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