地球的水可能來自頑火輝石球粒隕石

地球水的來源一直是地球科學和行星科學研究的熱點。氫同位素組成是示蹤地球水來源最為重要的依據。現有研究結果表明，太陽系中天體的氫同位素組成有巨大的差異：太陽、木星和土星具有相似的氫同位素組成（δD約為

根據氫同位素組成來溯源，有不少研究提出碳質球粒隕石和彗星是地球水的主要來源（Morbidelli

頑火輝石球粒隕石（圖1）形成於非常還原的環境，其中的Na和K元素都可以以硫化物的形式產出，因此一般認為頑火輝石球粒隕石形成於靠近太陽的位置（圖2）。從星雲演化角度看，靠近太陽的位置氫不可能以羥基或水分子的形式與礦物結合，但是仍有報道發現在頑火輝石球粒隕石中可以有含水礦物，如Djerfisherite

近期，法國洛林大學的

圖1 典型的頑火輝石球粒隕石標本（Sahara

圖2 太陽系概要圖（Lin

分析結果表明該頑火輝石球粒隕石的全岩水含量為0.08

統計結果表明，球粒的基質水含量約占全岩水的13%，有機質的水只占7.7%，那剩下的約80%

圖3

由於部分富水的CM型碳質球粒隕石的氫同位素組成也落在地幔的範圍，因此為了進一步證實頑火輝石球粒隕石是地球水的來源，需要額外的同位素指標來判別。氫-氮同位素組成是一個非常好的指標，分析結果表明只有頑火輝石球粒隕石的氫-氮同位素組成在地幔岩石的範圍之內（圖4），因此可以認為頑火輝石球粒隕石不僅提供了水，也是建構地球的主要物質，與高精度同位素分析的結果相符。Piani等人將分析數據應用到地球形成的理論模型之中，發現類似頑火輝石球粒隕石的物質可為地球貢獻3.4-23.1倍的地球大洋水，玻璃組分和有機質可貢獻3-4倍的大洋水，這與地幔水含量的估值相一致。