第146章 地球的由来（3 / 4）

支持：地球海水中的氘氢比（D/H ratio）与某些彗星相近，但与另一些则差异明显。

然而，新的研究正在动摇这一共识。2014年，欧洲空间局的“罗塞塔”探测器发现，丘留莫夫－格拉西缅科彗星（67P/Churyuov–Gerasinko）的水同位素比例与地球海水不符，反而更富氘。这表明，并非所有彗星都能成为地球水的来源。相反，越来越多的证据指向主小行星带中的C型小行星，尤其是那些来自外太阳系、后来迁移到内区的天体，可能是水的主要输送者。

更有激进的观点提出，地球的水可能根本不是“外来”的，而是从一开始就存在于构成地球的原始物质之中。某些矿物（如橄榄石、辉石）在高压下可以将水以羟基形式锁在其晶体结构中，称为“结构水”。当地球内部加热时，这些矿物释放出水分，通过火山活动输送到地表。这种“内生水”理论若成立，意味着地球的湿润命运早在其形成之初就已注定。

然而，无论水来自何处，另一个谜题随之浮现：为何地球能保留如此巨量的水，而邻近的金星和火星却未能做到？金星因失控温室效应蒸发了所有水分，火星则因质量太小、磁场消失而导致大气和水被太阳风吹散。地球则凭借适中的质量、稳定的大气层和强大的磁场，成功锁住了水资源。但这是否意味着地球的“保水能力”也是一种宇宙级的巧合？或许，在无数行星中，只有极少数能同时满足温度、引力、磁场与化学平衡等多重条件，从而孕育出持久的液态水环境。

大气的演化：从毒气弥漫到生命摇篮

今天的地球拥有以氮氧为主的大气层，适宜呼吸，支持复杂生命。但在其早期历史中，大气却是截然不同的模样。最初，地球大气主要由撞击带来的挥发物构成：水蒸、二氧化碳、甲烷、氨、硫化氢等，几乎没有自由氧气。这种还原性大气对现代生命而言是致命的，却为生命的起源提供了必要的化学原料。

随着时间推移，大气经历了三次重大转变。第一次是原始大气的丧失——由于地球引力不足以束缚轻气体，加上强烈的太阳风剥离，最初的氢氦大气很快消散。第二次是次生大气的建立——通过火山排气（outgassg），地球内部释放出大量CO?、H?O、N?等气体，形成了浓厚的温室大气。这一时期，地球表面温度极高，但由于液态水的存在，气候逐渐趋于稳定。

最关键的第三次转变发生在约24亿年前的“大氧化事件”（Great Oxidatio, GOE）。蓝细菌（obacteria）通过光合作用大量繁殖，持续释放氧气。起初，这些氧气被海洋中的铁离子吸收，形成条带状铁建造（Banded Iron Forations, BIFs）。直到约18亿年后，海洋中的“氧汇”饱和，氧气才开始在大气中积累，最终达到今日水平的约21%。

然而，GOE的发生时机与机制仍存争议。为何在生命出现后长达十亿年的时间里，氧气迟迟未能积累？一种解释是，早期地球存在大量还原性气体（如甲烷），它们与氧气反应，抑制了其浓度上升。另一种观点认为，构造活动的变化（如大陆生长、俯冲带增加）改变了地球的碳循环，间接促进了氧气释放。

更令人费解的是，在GOE前后，地球曾经历多次极端冰期，最着名的是“雪球地球”事件——整个星球几乎被冰层覆盖，赤道地区也不例外。这些冰期可能由氧气增加导致甲烷减少（甲烷是强效温室气体）引发，也可能与板块运动改变洋流有关。而正是这些极端环境，可能推动了真核生物的演化，为多细胞生命的出现铺平道路。

生命的火花：地球是否独一无二？

当我们回望地球的演化历程，不禁发问：这一切