小行星的水可能为地球生命的起源提供线索

九年前，日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 创造了历史，其隼鸟号探测器成功将小行星丝川的样本带回地球。这是我们第一次前往小行星，从其表面收集样本，并将它们完好无损地带回地球进行研究。

如今，根据《科学进展》杂志最近发表的研究结果，这些样本再次创造了历史：它们含有水。

“没人真的指望能在糸川颗粒中找到哪怕一丝水的痕迹，”亚利桑那州立大学宇宙化学家 Maitrayee Bose 说道。众所周知，糸川（或者说，它的母体）曾被烧到高达 1,500 华氏度，当受到太空中散落的其他岩石撞击时，温度可能更高。在如此极端的条件下，水不太可能被保存下来。“在我们开始这项工作之前，我们的粗略计算表明，糸川颗粒确实有可能保留小行星形成时正确比例的原始水，”Bose 说道。“这是第一次有人测量这颗小行星中的水含量。”

丝川是一块长 1,800 英尺、宽 1,000 英尺的岩石，每 18 个月绕太阳公转一次，距离太阳的距离约为地球与太阳距离的 1.3 倍。它是一颗较大的小行星的残骸，在一系列灾难性的撞击将其击碎成几块大碎片之前，它的宽度可能约为 12 英里，其中两块最终在大约 800 万年前合并成现在的形状。它是太阳系中最常见的小行星类型之一，因此，尽管它在太空真空中经历了种种严酷的考验，但仍能发现水的痕迹，这具有非常诱人的意义。

Bose 的研究专门针对太阳系中小天体的内部化学，以了解它们如何获得并维持生命的基本要素。他特别感兴趣的是了解小行星和其他小岩石是否能够将水和有机物输送到原本贫瘠的不同星球。“我们发现自己身处这个‘暗淡蓝点’上，这是一颗充满水、富含有机物并支持生命的星球，”Bose 说。“我们不知道还有其他这样的星球。我的目标是找出原因。”

Bose 撰写了一份提案，成功说服 JAXA 拿出 1,500 颗糸川样品中的五颗（每颗大约只有头发丝的一半粗）用于研究。研究小组发现，五颗样品中两颗含有辉石矿物。地球上的辉石晶体结构中含有水，因此 Bose 怀疑小行星辉石也应该含有微量水。

为了找到水，Bose 求助于他所在大学的 NanoSIMS 仪器：一种离子质谱仪，具有以超高灵敏度测量极小矿物颗粒的罕见能力。辉石中的水含量出人意料地丰富——约为 0.1%。这个数字听起来很低，Bose 强调，糸川与人类在地球上习惯的相比“极其干燥”。但它仍然比预期的要湿润得多，你必须记住，对于你甚至无法用肉眼看到的矿物质来说，这是一个相当可观的水量。这些结果足以让研究人员推测，像糸川这样的干燥小行星可能蕴藏着比之前认为的更多的水。

研究小组的研究结果还表明，如果化学反应理想，这些小行星的撞击可能造成地球海洋中多达一半的水。这一点至关重要，因为许多人认为，地球上的大部分水是在太阳系较为混乱的日子里，通过小行星反复轰击来到地球上的。

“地球和火星等其他行星的水源在行星科学界引起了激烈的争论，”Bose 说。“最普遍的观点是，地球上的水是由来自外太阳系的富含水的小行星在行星形成的不同时期带来的。内太阳系的小行星体可能是地球和其他行星的水源。你可以认为这些小天体……是行星的基本组成部分，将水和其他物质（如有机物）带到行星上。”

这项最新研究的成功为 Bose 和他的实验室提供了更多重大发现的准备。对另一种名为橄榄石的矿物的分析表明，还有其他方法可以找到更多隐藏在 Itokawa 等小行星内部的水沉积物。他和他的团队还对研究将从小行星 Bennu（通过 NASA 的 OSIRIS-REx 任务，计划于 2023 年返回）和小行星 Ryugu（通过 JAXA 的 Hayabusa-2 任务，计划于 2020 年返回）获取的样本感兴趣。这些最新发现可能只是一系列涉及小行星和水的新研究的序幕。