50亿年前，宇宙是没有地球的。这种状态一直持续到大量的小行星砸在一起并压缩成一个巨大的岩石球体。但这又提出了一个问题：地球的表面有70%是水，那么液体是从哪里来的呢？
一个长期存在的理论是，一类富含水的小行星，被称为碳质或C型小行星，可能在地球形成的过程中撞击地球并带来水。不过呢，C型小行星可能只解释了故事的一半内容。
这些小行星的水成分与我们在地球上发现的H2O略有不同。它含有较多的氘（deuterium），氘是氢的较重版本。但如果地球上所有的水都来自这些小行星，那么它的构成将是相似的，对吗？一个国际科学家团队可能已经解决了这个难题。什么是一个有大量氢但没有那么多氘的宇宙物体？太阳。研究人员认为，如果太阳的太阳风--带电的氢离子和氦离子的周期性抛射--跟小行星甚至小行星尘埃接触，那么风中的氢离子则会跟岩石颗粒中的氧原子发生作用从而产生H2O。
在仔细研究了日本航天局的Hayabusa太空探测器在2010年带回的小行星Itokawa的样本后，研究小组确认太阳可能是地球膨胀性水含量的一个促成因素。他们近日在《自然天文学（Nature Astronomy）》杂志上发表了一篇关于该发现的论文。
A visualization of solar wind creating water on asteroid dust particles.University of Glasgow
该论文的主要作者、格拉斯哥大学地理与地球科学学院的Luke Daly在一份声明中说：“被太阳风冲击并在数十亿年前被卷入形成中的地球的细粒尘埃可能是这个星球缺失的水库的来源。”
地球的水编年史可以超越太空小行星撞击陆地并带来水的范围。这可能是伴随着太阳风轻轻拂过降落在我们星球上的尘埃颗粒，一个悬浮在太空中的水厂。单纯由小行星引起的氘重水和来自太阳风和尘埃粒子相互作用的氢重水的结合可以更好地说明了在地球上发现的水的化学构成。
该研究小组在最近的一份论文解释中写道：“我们计算出，富水尘埃和小行星的比例为50:50左右，与地球水的同位素组成完全匹配。”
Atom by atom, inch by inch
为了得出这些结论，研究人员使用了一种称为原子探针层析成像（APT）的方法来研究近地小行星Itokawa的样本。他们想知道Itokawa是否受到利用太阳风产生水所需的特定空间风化类型的影响。
作为工程师和物理学家都使用的尖端工具，原子探针层析成像帮助科学家了解各种材料的化学成分。有了这项技术，一些东西可以放在一个房间里，一个原子一个原子地解构。在物品被完全解构后，计算机以数字方式重新组装物品的模型。然而，这一次，该结构被精确地映射为原子分布。
为了证明太阳风有助于地球水的形成，研究小组需要检测氢氧化物——风粒子化学反应的副产物——以及Itokawa样品上的水。他们两个都找到了。
An close look at Itokawa's sample. University of Glasgow
论文合著者、柯廷大学地球与行星科学学院约翰·柯廷杰出教授Phil Bland在一份声明中说：“原子探针层析成像让我们对Itokawa上尘埃颗粒表面的前50纳米左右的内部进行了难以置信的详细观察，它以18个月的周期围绕太阳运行。它让我们看到，这块空间风化的边缘碎片含有足够的水，如果我们按比例增加，每立方米的岩石将达到约20升。”并且有趣的是，可能受到水输送系统影响的不仅仅是地球。
来自夏威夷大学马诺亚分校的Hope Ishii在一份声明中指出：“我们认为可以合理地假设，在Itokawa上产生水的相同空间风化过程将在某种程度上发生在许多没有空气的世界上，如月球或小行星灶神星。” 另外他还补充称：“这可能意味着太空探险家很可能能直接从行星表面的尘埃中处理新鲜的水供应。由于我们的足迹遍布地球之外，所以当想到形成行星的过程可能有助于支持人类的生活真的是一件令人激动的事情。
稿源：cnBeta.COM
