日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）于2005年抵达小行星糸川，并于2010年将样本带回地球。（图片来源：JAXA） 2010年，一项名为“隼鸟号”的日本任务在进行了为期七年的太空旅行后返回地球。它不仅带回了这次冒险的图像和数据，还带回了实际样本——来自其目标小行星糸川的微小岩石颗粒。迄今为止，只有极少数太空任务成功返回地球，更不用说带回其目的地的碎片了。因此，“隼鸟号”的样本价值连城，并已被世界各地的许多团队研究。现在，亚利桑那州立大学的研究人员分析了“隼鸟号”收集品中的一小部分，并发现了岩石颗粒中惊人数量的水。这一发现将像糸川这样的石质小行星重新置于聚光灯下，重新点燃了科学家们长期以来关于地球广阔海洋来源的争论。水究竟来自彗星、小行星，还是其他完全不同的来源？
在早期分析中研究过的来自小行星糸川的一粒尘埃。（图片来源：ESA）
来自一粒尘埃的水
研究人员 Ziliang Jin 和 Maitrayee Bose 从“隼鸟号”那里只获得了五粒尘埃，每粒的宽度仅为人类头发的一半。这五粒尘埃中有两粒含有辉石矿物，辉石在地球上通常含有水。于是，两人使用一种名为质谱仪的仪器来测量糸川辉石中的水量。他们的发现令他们惊讶。糸川的尘埃不仅富含水分，而且其水分的化学成分与地球上的水非常吻合。他们于5月1日在《科学进展》杂志上发表了他们的研究结果。几十年来，科学家们一直在思考地球的水从何而来。地球形成时是否就含有水分，还是后来由彗星或小行星的宇宙冰雹带来的？如果是后者，是哪一种？多年来，证据一直在摇摆不定。不确定性的很大一部分原因是科学家们很少有物理样本可供研究。而且并非所有水都是相同的。大多数水含有一个氧原子和两个氢原子：H2O。但有些水含有氘而不是常规氢。氘是氢的一种更重的形式，其原子核中心多一个中子。科学家们在寻找地球水源时，预计它会与他们在今天地球海洋中观察到的氘含量相匹配。但是，如果没有像糸川这样的物理样本，测量起来会很棘手。
研究人员分析了来自小行星糸川的微小颗粒，以得出其含水成分的发现。（图片来源：M. Bose） 糸川只是一个小行星。但它属于一类围绕太阳运行的岩石，其轨道在地球轨道的三分之一到三倍之间，这意味着它们是本地的。有许多像糸川这样的小行星可能在很久以前撞击过地球。但当然，糸川表面在数十亿年前地球获得水分后，经历了很多事情。“隼鸟号”在2005年从糸川表面采集的样本也是如此。因此，Jin 和 Bose 不得不将时间倒推，考虑到糸川自太阳系早期以来所经历的加热、风化和碰撞。他们发现，糸川及其类似的岩石可能提供了地球一半的水源。而且，由于它们来自太阳系中与地球本身相同的区域，研究人员得出结论，我们的行星可能在形成过程中，从周围的物质中获取了其余的水。关于地球水起源的争论可能会继续。但是，“隼鸟号”的继任者隼鸟2号目前正围绕另一颗小行星龙宫（Ryugu）运行，而美国宇航局（NASA）的任务OSIRIS-REx正在探索小行星 Bennu。这两项任务都将带回自己的小行星样本，并为关于地球海洋起源的相互矛盾但不断增长的证据堆积做出贡献。
