現(xiàn)在看地球，滿是藍(lán)汪汪的海洋。但46億年前的地球，根本不是這模樣——天上地下全是巖漿，像個(gè)燒紅的大鐵球，液態(tài)水連一秒都待不住。

那覆蓋70%地表的水，到底從哪冒出來的？最近《科學(xué)》雜志的一篇新研究，終于把這個(gè)謎題解開了一半。

早期地球的“巖漿狂歡”

46億年前，地球剛誕生，太空里的隕石、小行星天天砸過來。撞擊能量太大，把地球表面和內(nèi)部都燒得熔融，形成了一層“巖漿海洋”——整個(gè)星球就是流動(dòng)的大火爐，溫度高到任何液態(tài)水都蒸發(fā)成氣體，然后跑掉。

但現(xiàn)在地球不僅有海洋，還有地下水、大氣里的水，總水量多到驚人。科學(xué)家琢磨了幾十年：這些水怎么在那場(chǎng)“巖漿災(zāi)難”里活下來的？

地幔里的“水倉庫”——布里奇曼石

研究團(tuán)隊(duì)的答案藏在地球內(nèi)部的礦物里。

地幔占地球體積84%，而布里奇曼石（bridgmanite）是地幔最多的礦物，占比超70%。以前科學(xué)家以為這礦物鎖水差——但那是因?yàn)橹皩?shí)驗(yàn)溫度太低，沒模擬出早期地球的真實(shí)環(huán)境。

這次團(tuán)隊(duì)用了“黑科技”：金剛石壓腔。這東西能把兩個(gè)金剛石壓在一起，模擬660公里深的地幔壓力，再用激光加熱到4100℃——比太陽表面溫度（約5227℃）低一點(diǎn)，但已是實(shí)驗(yàn)室能達(dá)到的極端高溫。

然后他們用cryo-3D電鏡、NanoSIMS（納米二次離子質(zhì)譜）等工具，仔細(xì)看布里奇曼石里的水。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：溫度越高，布里奇曼石鎖水越多！

早期地球鎖了多少水？

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，早期巖漿海洋溫度極高，布里奇曼石的鎖水能力比以前估計(jì)的強(qiáng)5到100倍。模擬計(jì)算后發(fā)現(xiàn)：

巖漿海洋凝固后，地幔里鎖的水總量，相當(dāng)于現(xiàn)在全球海洋體積的0.08到1倍——最少是現(xiàn)在海洋的8%，最多和現(xiàn)在一樣多！

這些水不是“凍”在礦物里，而是以原子形式“溶”在布里奇曼石結(jié)構(gòu)里，藏得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。

藏在地下的水，后來“跑”回表面了

這些水沒一直待在地幔深處。隨著地球慢慢冷卻，地幔開始循環(huán)——熱巖石往上冒，冷巖石往下沉。藏在布里奇曼石里的水，跟著巖漿一起被“擠”到地表。

這些水一到表面，就變成了原始海洋和大氣。而且，水降低了地幔巖石的熔點(diǎn)和黏度，讓板塊能慢慢移動(dòng)——要是沒有這些水，地球可能還是死氣沉沉的巖石球，根本不會(huì)有生命。

原來地球早期的水，是“躲”在地幔布里奇曼石里才活下來的。這個(gè)發(fā)現(xiàn)不僅解開了水起源謎題，還讓我們更懂地球怎么變成了現(xiàn)在的生命星球。

你有沒有想過，要是早期地球沒鎖住這些水，現(xiàn)在的地球會(huì)是什么樣？留言聊聊你的想法吧～