蓝色起源：地球原本没有水，改变来自一场意外
地球并非生来就是蓝色星球。一颗干燥的原始地球在与另一颗富水行星相撞后，才偶然获得了水等生命要素，最终演变为生命的摇篮。
最新科学研究揭示了一个惊人的事实：在太阳系诞生后的短短三百万年内，我们地球的化学基础就已经定型。然而，那时的地球与我们今天所熟知的生机勃勃的家园截然不同，它是一个荒凉、贫瘠的岩石世界，既没有液态水，也缺少生命所必需的碳化合物。改变这一切的，很可能是一场惊天动地的宇宙大碰撞——一颗名为Theia的行星撞向了早期的地球，带来了生命的火种。这一发现意味着，一颗星球能否孕育生命，或许并非必然，而是取决于极其罕见的偶然事件。
回溯到太阳系形成的初期，构成所有行星的那片巨大气体尘埃云中，其实富含着氢、碳、硫等容易挥发的生命关键元素。然而，在靠近太阳的内太阳系区域，也就是今天水星、金星、地球、火星以及小行星带所在的地方，高温使得这些元素难以凝结成固体。它们大多以气体的形式存在，无法融入构成行星的岩石材料中。因此，我们地球的“前身”，即“原始地球”，在诞生之初几乎不含这些至关重要的物质。只有那些在远离太阳的寒冷地带形成的天体，才能将这些宝贵的成分融入自身。地球究竟是在何时、又是如何一步步转变为一个宜居星球的，这个谜题至今仍未被完全解开。
如今，来自伯尔尼大学地质科学研究所的科学家们，在一项发表于《科学进展》期刊的突破性研究中，首次为地球的早期化学构成设定了明确的时间线。他们的研究表明，太阳系形成后不到三百万年，原始地球的化学成分就已经尘埃落定，而当时的地球，并不具备诞生生命的条件。这意味着，地球之所以能成为生命的摇篮，完全得益于一次后来的戏剧性事件。这项研究的第一作者Pascal Kruttasch博士表示，这项工作是他博士论文的一部分，得到了瑞士国家科学基金会的资助。
为了回溯地球的“童年”，研究团队巧妙地结合了陨石和地球岩石中的同位素及元素数据，并利用模型计算，重建了地球的形成过程。他们使用了一种极其精准的“宇宙时钟”来测量这段历史。Kruttasch解释说，这个计时系统基于锰-53的放射性衰变。这种同位素在早期太阳系中广泛存在，它会以大约380万年的半衰期衰变为铬-53。通过精确测量衰变的程度，科学家们能够以不到一百万年的误差，确定数十亿年前物质的年龄。研究的合著者、伯尔尼大学地球化学名誉教授Klaus Mezger补充道：“这些精确的测量之所以成为可能，得益于伯尔尼大学在分析地外物质和同位素地球化学领域拥有国际公认的顶尖技术和设备。”
研究团队的计算结果出人意料：太阳系大约在45.68亿年前形成，而原始地球独特的化学指纹，也就是构成它的各种化学物质的独特配比，竟然在太阳系诞生后的短短三百万年内就已完全确立。Kruttasch感叹道：“考虑到宇宙的漫长时间尺度，这简直快得惊人。”
这一发现为天文学界长期存在的一个假说提供了强有力的证据：地球的命运转折点，源于与另一颗行星Theia的猛烈撞击。科学家们推测，Theia形成于太阳系中更靠外、更寒冷的区域，因此积累了大量的水等挥发性物质。Kruttasch总结道：“我们的研究结果证实，原始地球起初是一个干燥的岩石行星。那么，这些至关重要的水究竟从何而来呢？最合理的解释就是，正是与Theia的那场碰撞，将这些生命必需的挥发性元素带到了地球，最终才为生命的出现铺平了道路。”
这项新研究不仅加深了我们对太阳系早期演化过程的理解，也为我们探索宇宙中潜在的宜居行星提供了重要线索。Mezger教授指出：“地球如今的宜居环境并非源于一个平稳、连续的演化过程，而很可能是一次宇宙级别的偶然事件——一颗富含水分的外来天体在后期撞击了地球。这清楚地表明，在浩瀚的宇宙中，宜居性绝非理所当然。”
接下来，科学家们计划更深入地研究原始地球与Theia的那场史诗级碰撞。Kruttasch认为：“目前我们对这次撞击事件的了解还远远不够。我们需要建立新的模型，它不仅要能解释地球和月球的物理特性，还必须能完美契合它们的化学成分和同位素特征。” 这将是解开地球生命起源之谜的下一个关键篇章。
