地球表面大約70%被水覆蓋，水在我們的日常生活中扮演著重要的角色。但是水最初是如何到達地球的呢？

我們坐落在太陽系中，與太陽的距離正好讓液態水得以存在。再遠一點，水就會結冰。再靠近一點，溫度就會太高，我們就會面臨失控的溫室效應的風險，就像金星灼熱的表面上發生的事情一樣。我們所處的位置既不太冷也不太熱是一件很好的事情，因爲水是生命所必需的條件。

但是這些水是怎麽來的呢？水是我們這個星球的一個標志性特征，它在我們的日常生活中扮演著如此重要的角色。了解水是如何到達地球的也是了解生命是如何以及何時在這裏進化的關鍵部分。但我們甚至不知道它是怎麽來的。科學家們仍在積極研究我們的星球最初是如何變得如此潮濕的。

早期地球

我們目前對行星形成的認識始于原行星盤，一個由氣體和塵埃組成的大圓盤，圍繞著我們新形成的太陽旋轉。當圓盤中的塵埃和冰顆粒相互作用時，這些顆粒開始形成越來越大的團塊。最終，這些團塊形成了我們所說的星子，即構成岩石行星和巨型行星的基石。

但在太陽系形成的早期，圓盤在我們地球現在所在的位置要熱得多。因此，盡管在組成圓盤的碎片中極有可能存在水分子，但由于溫度太高，水無法凝結成液體，反而蒸發了。更重要的是，早期的地球還沒有大氣層，使得液態水更容易被吹到太空中去。這給我們留下了一些困惑。如果地球不可能從這個圓盤上形成完整的海洋，那麽它們是如何形成的呢？

彗星和小行星

如果地球上的水不是和地球一起形成的，那麽，行星科學家懷疑，它一定是後來通過地外信使傳送過來的。小行星和彗星都造訪過地球，而且已知它們都有冰。事實上，小行星和彗星含有足以産生相當于地球海洋水量的冰。

所以，問題就解決了嗎？不完全是。是彗星還是小行星給地球帶來了水？它是一個單一的事件，還是許多？是多久以前的事？

要確定是小行星還是彗星給我們帶來了海洋，一種方法是觀察這些宇宙物體的化學組成，並將其與地球的化學組成進行比較，看哪一個更相似。例如，一個水分子總是有10個質子(8個來自氧分子，2個來自氫分子)，通常有8個中子(僅來自氧分子)。但是不同的水同位素可能有額外的中子。例如，重水，就是我們所說的由氧和氘構成的水，氘是氫的一種同位素，或者只是氫加上一個中子。

2014年發表在《科學》雜志上的一項研究考察了水的不同同位素（中子數不同的水分子）的相對數量，這些同位素被認爲是從古代小行星竈神星墜落到地球的隕石上的。竈神星是小行星帶中的第二大天體，其表面布滿了大量的隕石坑，表明過去曾發生過多次激烈的碰撞。

竈神星岩石樣本的同位素分布與地球上的相同。這並不是說竈神星一定是我們的水源，而是說一個或幾個與竈神星在年齡和組成上相似的物體可能是我們的水源。

但爭端仍遠未解決。有一段時間，對彗星的研究似乎支持了地球上的水來自小行星的觀點。最近的羅塞塔飛船是第一個繞彗星軌道運行的航天器，也是第一個將著陸器(稱爲“菲萊”)送到彗星表面的航天器。多虧了羅塞塔和菲萊，科學家們發現彗星上的重水(由氘組成的水)和“普通”水(由普通氫組成的水)的比例與地球上的不同，這表明地球上最多10%的水可能來自彗星。

然而，在2018年，通過對46P/Wirtanen彗星的近距離觀測，行星科學家們可以更詳細地觀察它的同位素構成。他們發現這顆彗星的氘和氫的比例與地球上的相似。那麽，這顆彗星與羅塞塔和菲萊所研究的彗星有什麽不同呢？

嗯，46P/Wirtanen彗星來自一種被稱爲“極度活躍”的彗星，這意味著它們在接近太陽時比普通的彗星釋放更多的水。它們是怎麽做到的呢？當一顆標准彗星接近太陽的熱量時，其核心的冰粒子升華或直接從固態冰變成氣體，然後再凝結成液態水。但是極度活躍的彗星不僅失去了核內的冰，也失去了大氣中富含冰的粒子，這些粒子之前是被加熱後從核中釋放出來的，但現在仍然存在。這些冰冷的粒子可能是使極度活躍的彗星的同位素比率與地球上的更相似的原因。

因此，盡管超級活躍的彗星比較罕見，但它們的同位素比例與地球上的類似，這一事實使它們重新成爲地球上水的可能來源。