清晨拧开水龙头，抿一口清水，这看似寻常的举动背后，可能隐藏着跨越45亿年的宇宙奥秘。科学家近日通过分析12P/庞士-布鲁克斯彗星的水成分，发现其与地球海水高度吻合，为“地球之水从何而来”这一争论数十年的问题提供了关键线索。
地球形成初期曾是一个炽热的火球，表面温度极高，按理说原始水分应早已蒸发殆尽。然而如今地球表面约70%被海洋覆盖，水从何来？长期以来，科学家认为地球早期可能通过彗星或小行星撞击获得水源。这两种天体如同“宇宙快递员”，将水送至年轻的地球。但究竟谁才是主要“送货方”？答案藏在一种名为“氘氢比”的化学指纹中。
氢元素有一个“重量级”兄弟——氘，其原子核中多了一个中子。当水在不同温度和环境下结冰时，氘替代普通氢的概率会留下独特痕迹，形成每片“水库”独有的氘氢比。科学家通过对比地球海水与地外天体的这一比值，试图找到匹配的“送货方”。地球海水的氘氢比约为1.56×10⁻⁴，即每立方米海水中约含33克氘。这一数值成为判断水源的关键标准。
12P是一颗哈雷型彗星，绕太阳公转周期长达70余年，堪称“稀客”。2024年4月，它经过近日点，恰好进入人类新一代观测设备的视野。科学家利用智利的ALMA毫米波阵列和夏威夷的NASA红外望远镜（IRTF），对其喷发的气体进行了精准测量。研究团队由NASA科学家马丁·科迪纳（Martin Cordiner）和斯特凡妮·米拉姆（Stefanie Milam）领衔，通过结合ALMA的高灵敏度和IRTF的观测数据，锁定了水的同位素特征。
测量结果显示，12P彗星的氘氢比为（1.71 ± 0.44）×10⁻⁴，是哈雷型彗星中观测到的最低值，且落在所有彗星观测值的低端范围，与地球海水高度吻合。更关键的是，研究团队不仅测量了总量，还绘制了彗发中普通水（H₂O）和半重水（HDO）的分布图。这一步骤排除了气体在彗发中通过化学反应或其他过程生成的可能性，确认观测到的是直接来自彗核固体冰的“原始水”，结论更具说服力。
12P彗星因此被称为“恶魔彗星”，因其爆发时彗发会形成类似角的形状，古人常将其视为凶兆。然而正是这颗被误解的“灾星”，如今成为破解生命之源的关键证物。科迪纳指出，这类彗星是太阳系诞生时留下的“冰冻遗物”，将远古的水和有机物冷藏了数十亿年。
尽管12P的发现为彗星供水假说提供了有力支持，但科学家并未急于下结论。一颗彗星的匹配不代表所有彗星都是“送货员”。要验证这一假说，还需对奥尔特云和哈雷型天体进行更广泛的样本测量，以确定12P是特殊个例还是普遍规律。这就像在一条街上发现一家正品店，虽不能证明整条街都靠谱，但至少找到了一条可靠的进货渠道。
2025年7月，夏威夷的小行星撞击预警系统（ATLAS）标记出一颗星际彗星3I/ATLAS，这是人类有记录以来发现的第三颗闯入太阳系的恒星际天体。ALMA团队对其水成分进行分析后发现，其氘氢比超出地球海水约40倍，超出太阳系内典型彗星约30倍。这一反差极大的结果与12P形成鲜明对照，进一步印证了地球之水更可能来自太阳系内部。
