▲图片来源：NASA
近日，巴西圣保罗州立大学的André Izidoro和美国天体物理学家SeanRaymond在行星科学杂志《伊卡洛斯》（Icarus）上发表文章提出了一种新的物理模型，用于解释太阳系中地球和其他星球上水的来源。
“地球上的大部分水在地球形成之前就已经进入了目前地球轨道所占据的地区。根据传统的太阳系形成模型并结合新的水形成模型理论推测，太阳系最初的情况是一团巨大的气体和宇宙尘埃云。在某种引力干扰或局部湍流的作用下，云层崩塌，并被一个特定的，之后成为中心的内部区域所吸引。随着物质的积累，在大约45亿年前，这个中心变得如此巨大和炽热，以至于开始了核聚变的过程，并最终变成了恒星。同时，剩下的尘埃云继续绕着中心运动，其物质逐渐凝聚成一个盘状物，即原行星盘。”Izidoro说。
“据估计，这个原行星盘中富含水的区域离太阳有几个天文单位（AU）。因为在靠近恒星的中心地区，温度过高致使水分不能累积，只能以蒸气形式少量存在。”Izidoro 说。AU是地球到太阳的平均距离。目前，1.8 AU和3.2 AU之间的地区主要是小行星带，有数十万个星体。位于1.8 AU和2.5 AU之间的小行星大部分是缺水的，而超过2.5 AU的小行星则富含水分。“木星形成的过程可以解释这种情况的起源。”
文中指出，太阳的形成和原行星盘完全散失之间间隔的时间在天体演化的尺度上是相当短的：最少五百万年，最多一千万年。木星和土星这样巨大的气态行星的形成只能发生在太阳系形成的早期阶段，因为在这个阶段，系统正在形成且具有大量的气体物质。所以正是在这个阶段，木星非常快速的通过引力获得这些气体，其质量快速增长，进而导致引力的快速增长，并因此扰乱了成千上万的富含水分的小行星，使它们从原来的轨道上移开。其他的小行星则被推到了太阳系的外围区域。另外，还有一小部分进入圆盘的内部区域，向后来形成的类地行星和小行星带的物质输送水。
“地球的形成时间则可以追溯到太阳形成后的三千万至一亿五千万年，此时在地球形成的区域已经含有大量的水，这些水正是来自于那些在木星和土星作用下分散开的星子。此外有一小部分的地球水可能来自于彗星和小行星的碰撞，甚至还有一小部分来源于地球本身的物理化学过程。”Izidoro 说。
“地球上的水主要来自小行星的想法并不新鲜，我们所做的是将小行星的贡献与木星的形成联系了起来。根据我们的模型估算出的地球水量与目前公认的估计值相一致。”Izidoro 说。
科界原创
编译：伊幻 编辑：张梦 程建兰
