对月球岩石化学成分的测量表明，地球在诞生时就已存在水，而不是在数亿年后由彗星或小行星输送来这种珍贵液体。通过发现地球和月球上水的共同来源，这些结果突出了关于地球卫星形成的主流理论的一个难题。
罗德岛州普罗维登斯的布朗大学的地球化学家阿尔贝托·萨尔和他的同事们在最近的研究（包括他们自己的研究）的基础上，揭示了月球内部存在大量的水。为了找到水的来源，该团队依赖于一种化学指纹——氢和氘的相对含量，氘是一种氢的同位素，其原子核中有一个额外的中子。
在研究阿波罗15号和17号任务带回地球的原始月球样本时，该团队发现氘氢比与碳质球粒陨石中的同位素比率相匹配，碳质球粒陨石包括一些已知的最原始的陨石。该比率也与地球上水中发现的比率相似。科罗拉多州博尔德市西南研究所的行星科学家罗宾·卡努普（未参与该研究）表示，这些发现“表明这两个物体的水源相同”，并为“地球和月球起源的模型提供了一个非常重要的新约束”。
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根据月球如何形成的主流理论，大约在45亿年前，一个火星大小的物体撞击了地球，产生了一个由碎片组成的圆盘，这些碎片聚结成月球。该团队表示，对最新发现最简单的解释是，地球在碰撞发生之前就已经含有水。水不可能是之后输送来的，因为月球在陨石输送足够的水来解释月球内部的供应之前，就迅速形成了一个坚固的、无法穿透的外壳——岩石圈，研究人员认为。他们的结果今天在《科学》杂志上发表。
一种不同的方法
这仍然在月球形成模型中留下了一个潜在的空白。一些行星科学家认为，碰撞产生的热量会蒸发地球可能转移到聚结月球上的任何水。华盛顿特区卡内基科学研究所的研究合著者埃里克·豪里说，这些发现“在呐喊，关于月球的形成，有些我们还没完全掌握”。
理论家已经提出了几种摆脱明显困境的方法。此外，卡努普认为，地球表面的引力与月球的快速聚结（仅在约100年内发生）相结合，使得大部分水难以蒸发。
萨尔说，除了将注意力集中在月球的形成上之外，地球和月球水与碳质球粒陨石之间的同位素匹配支持了一个关于内太阳系演化的惊人理论。根据这个被称为“大迁徙”模型的理论，年轻的行星木星暂时迁移到内太阳系，破坏了富含水的碳质球粒陨石的轨道，这些陨石最初位于比木星和土星的诞生地更远的地方。结果，一些天体可能会向内坠落，并成为制造地球及其邻居的原材料的一部分。
法国波尔多天体物理实验室的“大迁徙”模型合著者肖恩·雷蒙德说，同位素测量“为那些小行星是地球水的来源这一观点提供了强有力的支持”。他补充说，这些结果也为其他恒星周围的行星形成模型增加了可信度，在这些模型中，碳质球粒陨石是水的来源。