近期，美國研究人員對阿波羅11號、16號和17號飛船帶回的月球土壤樣本進行了分析，結果顯示其中所含有的氫氧基中的氫原子，其同位素比例等特徵與太陽風中的氫原子相似，並據此推斷，月球上的水可能部分來自太陽風。
地球擁有浩瀚的海洋、奔騰的江河、翻滾的雲、充沛的雨，與月球相比，其水量可謂無窮無盡，是太陽系中名副其實的「水球」。地球上如此之多的、孕育出生命的水，也是從太陽風中得來的嗎?答案如果是否定的，那麼地球上的水又是來自哪裡呢?
月球因為沒有大氣層太陽風能吹來部分水
遼寧日報：新一期英國《自然-地學》雜誌刊登報告說，美國研究人員對阿波羅系列探月飛船帶回的月球土壤樣本進行分析後認為，月球上存在的水可能來源於 太陽風，這說明其他一些星球也可能同樣因此而存在水。在我們的印象中，太陽風是高溫的，應該對月球的水分有蒸發的作用，怎麼會產生水呢?
蕭耐園：根據20世紀70年代後期的理論模型表明，來自太陽風中的氫離子(質子)可與氧結合形成水和相關化合物，稱為羥基 (化學式是OH)，它由一個氫原子和一個氧原子組成。通過這一原理我們得知，當太陽風經過月球時，將氫離子帶到月球表面，與月球土壤中富含氧的礦物質發生 相互作用，最終氫離子被轉化成水和相關化合物儲存在月球土壤的玻璃質顆粒中。
近日，美國研究人員藉助紅外光譜法和質譜分析法對阿波羅任務帶回的月球土樣進行分析後發現，月球土壤中的玻璃樣顆粒含有大量的羥基。他們藉助光譜學查 看玻璃樣顆粒中的氫與氘(重氫)的比例，發現氫與氘的比例與太陽風裡發現的這一比例基本相符，所以認為這些月球土壤中的水可能來源於太陽風。
但太陽風所形成的水分存量不會很多，月球表面的最高溫度可達127℃，即使太陽風中的氫離子轉化為水分，也很難得以保存。
遼寧日報：即使存量不多，太陽風形成水分這樣一個機制是存在的，是否意味著太陽系中的其他星球有可能因此而存在水?
蕭耐園：太陽風是從太陽上層大氣射出的等離子體帶電粒子流。粒子流的溫度和速度隨著時間的推移而發生變化。這些高能帶電的粒子流具有極大的動能，能夠 掙脫太陽的引力以超音速沖向太陽系邊緣。由於地球有厚厚的大氣層和磁場，太陽風很難抵達地球，但是月球因為沒有這些保護層而不斷遭受太陽風的襲擊，其中的 粒子留在月球表面的塵埃中。對於其他星球來說，太陽風形成水的機制是存在的，但是同樣並不會產生很大水分，尤其像水星這樣距離太陽非常近的行星，由於酷熱 的環境，更無法保持水分。
遼寧日報：月球表面的最高溫度也可達127℃，它的水分如何得以保存?
蕭耐園：月球上的水儲存在南北極的隕石坑內。長期以來，人們認為月亮上面是沒有水的。 1994年美國向月球發射了克里門汀號探測器，成為環繞月球的衛星。在1997年下半年的時候，它發回了一張月球南極地區的雷達照片。美國科學家經過分析 認為，照片上反映出月球的南極地區表面有水冰。
為了進一步證實這個發現，1998年初美國發射了月球全球勘探者號探測器，專門去探測月球表面的水分。月球全球勘探者號探測器進一步證實，不光在月球 的南極有水，在北極也有水。這些水是完全結成冰的，而且月球表面的水冰呈現為很小的顆粒，跟塵土混合在一起。在月球兩極的大環形山山底，終年照不到陽光， 溫度很低，低到-230℃，所以水不會蒸發。至於在月球的其他地方，在陽光照射下溫度高達127℃，水是很容易蒸發掉的。所以只有月球的兩極可能存在水 冰。
地球的水來自彗星撞擊平均每分鐘新增兩千噸
遼寧日報：既然太陽風形成的水量較少，那麼月球上的水來自哪兒?
蕭耐園：我個人認為月球水源於彗星撞擊。在月球形成初期，小天體持續不斷地撞擊月球。這類小天體主要是小行星和彗星。撞擊的結果是形成了累累的隕擊 坑，而彗星則帶來了大量水分。值得一提的是，在月球上發現的水，並不是我們想像中的「液體水」，而是水冰，這些水冰是和月球土壤混合在一起的，與地球上成 塊兒的冰不同，不能直接開發使用。在月球的南北極，有些隕石坑在幾十億年間從未接受過太陽照射，因此各類物質得以保持「原生態」，水冰也得以保存下來。
遼寧日報：如果一個星球上存在水，可能有幾種成因?
蕭耐園：我們以地球為例，地球作為名副其實的水球，水的起源也有多種觀點。
最早的觀點認為，水是地球土生土長的，也就是說水來自地球本身。地球從原始星雲凝聚成行星時，地球內部釋放出大量的氫氣和氧氣;加上太陽發出的粒子流，也給地球帶來了氫氣和氧氣。這些氣體通過化學反應，形成了水。
對於水來自地球內部的說法，還有一些學者認為，這是火山爆發形成的。據分析研究表明，火山噴發的岩漿中平均含有7%的水分，而冷凝形成的岩漿中都只含 1%的水分，地質史上無數次的岩漿活動每年析出6%的水分，就釀成如今汪洋一片。近些年一些火山爆發後，應該也有水分子蒸發，但都散在空氣中，被火山灰包 裹，因此，很難判斷一場火山爆發究竟能有多少水就此誕生。
遼寧日報：月球上的水來自於彗星的撞擊，那麼地球是否也有同樣的經歷?
蕭耐園：在關於地球水的來源中，我個人比較贊同的觀點是：地球形成初期，大量的彗星撞擊地球撞出來的。彗星是個「髒雪球」，通常大小從幾十米至幾百米 不等。在地球形成之初，太陽系內，在海王星軌道至離太陽40至100天文單位的環帶內，有一個彗星「倉庫」，估計包含1億至1萬億顆彗星，被稱為柯伊伯 帶。除了柯伊伯帶內有大量彗星外，1950年，荷蘭天文學家奧爾特提出在軌道半徑長3萬到10萬天文單位處還另有彗星倉庫——彗星雲，後被稱為奧爾特雲， 有上萬億顆彗星。
柯伊伯帶是環形的帶，而奧爾特雲是球狀的。大概在地球還只有4億歲的時候，宇宙這個大型實驗室內不斷進行自發的化學和物理實驗。大量「髒雪球」彗星撞 擊地球，撞擊過程中彗星的水被釋放出來，水分子想逃逸，但是被地球引力和大氣層牢牢纏住，於是，就留在了地球上。經過歲月的長河，彗星撞擊地球產生的水便 變成了現在的樣子。
而且最近，美國衣阿華大學研究小組的科學家，從人造衛星發回的數千張地球大氣紫外輻射圖像中，發現在圓盤形狀的地球圖像上總有一些小黑斑。每個小黑斑 大約存在2至3分鐘，面積約有2000平方公里。經過分析，這些斑點是由一些看不見的冰塊組成的小彗星沖入地球大氣層，破裂和融化成水蒸氣造成的。科學家 估計，每分鐘大約有20顆平均直徑為10米的冰狀小彗星進入地球大氣層，每顆釋放約100噸水。
宇宙中潛伏著大量的水田球位置獨特留住了水
遼寧日報：對於整個宇宙來說，水是一種稀缺物質嗎?
蕭耐園：我們通常使用射電天文的方法在宇宙中尋找水的足跡。在浩渺的宇宙中，水分子的存在很普遍，氫原子和氧原子在太空中自由漫步，但是不經意間的組合便是水了，它們或是氣態的，或是液態的，或是固態的，科學家們通過搜尋，發現宇宙中潛伏了大量的水分子。
遼寧日報：既然宇宙中不缺水，太陽系中為什麼地球上的水最多?
蕭耐園：法國里昂高等師範學院地球科學實驗室地質化學教授弗朗西斯·阿爾巴萊德說，地球上的水還和地球在太陽系中的獨特位置有關。地球上的水的確是由 某種力量放置在地球上的，而且通過大氣水循環將這些水固定在地球上。如果只是放置了水，而沒有大氣層的話，即使有再大量的水，也早就散失在太空中了。據估 計，地幔中的含水量與地表相當。這意味著地球質量的0.05%是水。要達到如此儲量，只需1000萬枚「哈雷」規模的彗星降臨地球即可。
當然，地球並不是這份天外甘霖的唯一受益者，太陽系中其他岩石行星也經受了同樣的轟擊，但地球是唯一將這些水分保存下來的星球。通過探測器拍攝的火星圖片，我們可以看到許多水流動過的痕跡。
遼寧日報：為什麼其他星球沒有將這些水留下來?
蕭耐園：在離太陽最近的水星與金星上，水分蒸發並逃逸到了太空中。火星則因大氣層太稀薄，加上太陽的照射，絕大部分水分散失到了空間當中。此外，月球的情況也差不多，只有地球所處位置絕佳，水分得以在此完整經歷固、液、氣三態間的循環。
遼寧日報：在地球上，許多有水的地方都發現有生命存在，對於其他星球來說是否也是這樣?
蕭耐園：水被認為是孕育生命的源泉，所以，科學家們尋找可能存在的地外生命時，第一步就看是否有支持生命的基礎——水的存在。儘管在行星上發現有水的 痕跡，卻還是不能完全證明存在生命，但至少說明具備了有生命的最基本條件。就太陽系的其他星球來說，它們的環境對於生命來說太過殘酷，所以有生命存在的可 能性非常小。
