牛津新研究推翻地球水源起源传统理论 揭示水的自然生成过程

水是地球上生命存在和发展的关键元素，关于它的起源一直是科学界探讨的重大课题。传统理论普遍认为，地球上的水主要源自于早期太阳系的小行星或彗星等天体撞击地表，带来了必要的氢元素和水分子。然而，来自牛津大学的最新研究成果却推翻了这一观点，提出地球的水是其构成材料自然富含氢元素的结果，而非外源物质的简单引入。该研究于2025年4月由牛津大学科研团队完成并发表在著名的行星科学期刊《Icarus》上，开辟了对水起源理解的新纪元。研究团队采用了一种极为罕见的陨石样本——称为斜方辉石球粒陨石（enstatite chondrite）的陨石，其化学成分与约45.5亿年前的地球早期物质高度相似。通过高精度的X射线吸收近边结构光谱（XANES）技术，科学家们对陨石内元素的分布和状态进行了精准分析。

传统观点难以解释的是陨石样本中氢元素的具体来源，过去的研究发现氢仅存在于有机物及非晶态球粒部分，但无法排除地球上空气或水分造成的后期污染。值得一提的是，在本次研究中，牛津团队意外地发现陨石中细微颗粒的基质（matrix）部分含有极丰富的硫化氢（H2S），其含氢量是之前非晶态部分的五倍之多。这为氢的本源性提供了决定性证据。研究中还对陨石出现裂纹且存在明显锈蚀的区域进行了对比分析，这些被认为是地球环境污染严重的地方氢含量极低，进一步排除了氢来自地球污染的可能性。通过对陨石样品LAR 12252的深入研究，科学家们确认了氢作为硫化氢化合物是陨石本体天然特征，揭示出早期地球组成物质中氢的丰富性。与过往认为地球最初物质贫氢、依赖后期小行星带来氢源的猜测截然不同，这一发现提示地球在形成初期已经具备形成水的条件。

研究负责人牛津大学地球科学系博士生Tom Barrett表示，发现陨石中丰富的硫化氢令人振奋，这不仅挑战了固有小行星氢供应的传统观点，更证明水的起源是地球原生材料的自然结果。联合作者James Bryson副教授也指出，了解地球为何与其他行星截然不同，尤其水的丰度为何如此之大，是行星科学不得不回答的核心问题之一。此次研究提供了可靠证据，说明构成地球的材料在形成时就富含氢，这为水的形成奠定了基础，摆脱了对偶然外部补给的依赖。XANES光谱技术的应用是此次发现的关键，利用同步辐射光源发射高能X射线，科学家能够捕捉元素在陨石样本中的化学结合状态，精准识别氢与硫的结合形式。这样的技术突破帮助我们看清了隐藏在陨石复杂矿物结构中的秘密，也让科学研究摆脱传统方法的局限。水的起源不仅是地球科学的问题，更与生命起源密不可分。

氢作为水的重要组成元素，其来源直接影响了生命形成的化学环境。牛津团队的研究不仅提供了地球水起源的新模式，还可能为探索其他类地行星是否适合生命提供线索。如果形成该类行星的物质同样富含氢并自带水分子潜能，那么宇宙中生命存在的可能性将极大增加。科学界对这项研究反响热烈，多家国际媒体也广泛报道了此项颠覆传统的发现。英国《每日电讯报》和《每日邮报》等权威媒体均高度评价了该研究的科学价值和潜在影响。未来，借助更多精确测定和更广阔的陨石样本研究，科学家希望进一步确认和完善地球水源的自然形成理论，同时探索太阳系乃至宇宙中水的普遍起源机制。

整体而言，这项研究推动了人类认识地球及生命起源的新边界，彰显了科学探索的无尽魅力。通过不断改进的分析技术和跨学科合作，对于地球乃至人类未来生存环境的认知将更加深入和全面，激励着全球科学家持续追寻宇宙中水和生命的奥秘。