摘要：一个关于地球水起源的新观点声称揭示了地球形成后最初几百万年的组成成分。该理论认为，在月球碰撞形成之前，地球是干燥的，这使得宜居类地行星成为例外，而非常态。

如果你想知道为什么我们没有遇到外星人，那可能是因为宜居带行星被撞成碎片的次数不够多。

斯蒂芬拥有理学学位（物理学专业）和文学学位（英语文学和科学史与科学哲学），以及科学传播研究生文凭。

这张图片展示了地球与忒伊亚之间的碰撞，理论上月球是在大约 45 亿年前形成的

这位艺术家对忒伊亚撞击地球的印象可能错误地认为在忒伊亚撞击之前地球有足够的水来形成海洋。

一个关于地球水起源的新观点声称揭示了地球形成后最初几百万年的组成成分。该理论认为，在月球碰撞形成之前，地球是干燥的，这使得宜居类地行星成为例外，而非常态。

地球上浩瀚海洋的来源至少400年来一直备受争议。牛顿提出，海洋是彗星的产物。近年来，大量证据支持和反对这一观点。我们知道，早期地球的温度足以将水变成蒸汽，其中大部分应该逸出。水不可能在地表存在，而一定是被困在地球深处，或者后来从太空中被带到这里。

关于地球形成的新观点认为，水不是由稳定的彗星流（其他行星也会经历这种现象）造成的，而是由一次同样创造了月球的异常事件造成的。

作者指出，水星、金星和火星的挥发性元素（即那些容易转化为气体的元素）非常少，例如氢、碳和硫。鉴于其中两种元素被认为是生命所必需的，这种缺失意义重大。火星上是否曾经存在过生命可能仍无定论，但考虑到氢和碳的缺乏，火星上可能存在的任何生命都不可能像地球那样广泛存在。

这就引出了一个问题：为什么地球与众不同？挥发性元素在远离太阳的地方凝结起来毫无问题，彗星和冰卫星就是明证。

没有人找到一种方法来测量早期地球上最重要的挥发物的存在，但伯尔尼大学的帕斯卡尔·克鲁塔施博士和克劳斯·梅茨格教授使用锰作为替代物，尽管它在更高的温度下凝结。

通过比较小行星和地球岩石中的锰和铬同位素，他们得出结论，原始地球在太阳系诞生后最多需要300万年才能形成。然而，他们表示，这个原始地球的挥发物含量与其他内行星一样低。

作者发现的证据表明，地球的化学成分在距今 45.61 亿年前的一段短暂时间内发生了变化。

克鲁塔施在一份声明中表示：“我们使用基于锰-53放射性衰变的高精度时间测量系统来确定精确年龄。这种同位素存在于早期太阳系，衰变为铬-53，半衰期约为380万年。”

作者认为，地球目前的挥发性物质丰度与挥发性物质的单一来源相符，而非持续更长时间的彗星雨。鉴于普遍认为当时一个火星大小的天体撞击地球，并将足够多的物质抛射到轨道上形成了月球，这种联系很难被忽视。

如果撞击天体忒伊亚（Theia）形成于太阳系雪线之外，它可能会携带大量的挥发性物质。毫无疑问，其中许多物质会在碰撞释放出的惊人热量中蒸发，但留下的物质足以使地球变得湿润。

研究小组得出结论，现代行星的组成成分大约有 90% 来自碰撞前的原地球物质，10% 来自忒伊亚，还有 0.4% 来自碰撞后到达的物质。

“根据我们的研究结果，我们知道原地球最初是一颗干燥的岩石行星。因此可以假设，只有与忒伊亚的碰撞才将挥发性元素带到地球，并最终使生命成为可能，”克鲁塔施说道。

如果克鲁塔施和梅茨格的推测正确，那么宜居行星的出现几率将非常低。该团队并非首次得出这样的结论：像我们这样的卫星的存在对高级生命至关重要，而这可能需要行星形成初期发生一次异常巨大的碰撞。撞击体形成于如此遥远的地方，使得这种假设更加不可能。你可能会说： “火星以外出现任何生物的几率只有百万分之一。”

如果真是这样，那么恒星宜居带内其他岩石行星中，只有极小一部分会遭遇同样的待遇。在这种情况下，生命在宇宙中可能普遍，也可能不普遍，但几乎总是由简单的生物组成，它们以行星上微量的碳和水为食。与此同时，富含碳和水的行星和卫星可能很丰富，但仅限于远离恒星的冰冻荒原。

梅兹格说：“这清楚地表明，宇宙中存在生命绝非理所当然。”

那么就不需要提出可疑的假设来解释费米悖论；我们可能真的是孤独的。

如果这让你感到沮丧，这项研究已在《科学进展》上公开发表，试图找出其推理中的缺陷。

来源：科学的大本营