46亿年前的源头之水地球，可不是中国如今这个温柔的蓝色家园。它被炽热的科学可被WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%914312%20crane%20st%20houston%20tx岩浆海洋包裹，表面温度极高，现地仿佛神话中的球诞期“炼狱”。生命的生初深埋源泉——水，是地幔如何在这炼狱般的地球上留存的？这个问题长期困扰科学界。
一项由中国科学家领衔的源头之水重要研究，给出了全新的中国WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%914312%20crane%20st%20houston%20tx答案。
中国科学院广州地球化学研究所研究员杜治学领衔团队的科学可被研究表明，在地球形成初期极端高温的现地环境下，大量水可能通过矿物的球诞期结晶过程，被巧妙地“锁”在了星球深处。生初深埋这项成果于北京时间12月12日凌晨在国际顶级期刊《科学》上在线发表。地幔
布里奇曼石从地球深部岩浆洋“锁水”的源头之水想象示意图 （图片由AI生成）。
革新认知：温度越高，矿物越“锁水”
当地球早期的岩浆海洋逐渐冷却，会结晶形成固态的地幔。其中一种名为“布里奇曼石”的矿物，是地幔中最主要、最早结晶的组成部分，就像一个微型的“储水容器”。
以往学界基于温度相对较低的实验推测，这种矿物存水能力有限。但杜治学团队将实验环境模拟推到约4100摄氏度的极端高温——接近地球诞生初期的条件。
结果出乎意料：温度越高，这种矿物的“锁水”能力反而越强。这意味着，在最炽热的阶段，地球内部可能封存了远超想象的水量。
要证明这一点极其困难。团队不仅研发了“极端温压实验模拟”装置，实现了对地球深处超660公里环境的模拟，还建立系列“痕量挥发分表征”新方法，在比头发丝还细得多的实验样品中，检测到含量极低的水分子信号。
借助冷冻三维电子衍射、纳米二次离子质谱、原子探针等尖端技术，团队如同为微观世界配备了超高精度的“化学CT”，最终成功捕捉到矿物中水分子的蛛丝马迹，证实了其强大的“锁水”能力。
深部水从地球形成早期至今的演化图。受访者供图
深部的水，塑造了宜居的地球
根据新发现构建的模型推算，在地球早期，其固态地幔储存的水量可能相当于现代全球海洋总水量的0.08到1倍。特别是下地幔的储水量，更是比此前预估的高出5到100倍。
这些深埋的水并非永远沉寂。它们像是地球内部的“润滑剂”，能促进地幔物质循环和板块运动。在漫长的地质演化中，这些水又通过火山活动等逐渐返回地表，参与形成了最初的大气和海洋。
换言之，早在星球婴儿期，水可能就已藏身于地球的“骨骼”之中。这股隐秘的“源头之水”，历经亿万年，最终帮助地球冷却、活化，并一步步走向孕育生命的宜居之路。
这项研究不仅改写了我们对地球深部水资源的认知，也为理解其他岩石行星的水分起源与演化，提供了新的关键线索。
深下地幔挥发分行为研究团队。左至右依次为：博士后王婉颖、博士后卢文华、研究员杜治学、博士后李俊威。受访者供图
南方+記者 鐘哲
