地球行星表面约 70% 被水覆盖。我们位于太阳系中，与太阳的距离恰到好处，使得液态水得以存在。如果再远一点，水就会结冰。如果再近一点，温度就会过高，我们就会面临失控的温室效应的风险，类似于金星灼热表面上正在发生的情况。我们在所谓的“宜居带”中不冷不热的位置是非常好的，因为，当然，水是生命所必需的。
但是，这些水是如何来到这里的呢？水是我们星球的一个决定性特征，它在我们日常生活中扮演着如此重要的角色。了解水是如何到达地球的，是了解生命如何以及何时在这里进化的关键部分。但我们甚至不知道它来自哪里。科学家们仍在积极研究我们的星球最初是如何变得如此湿润的。
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早期地球
我们目前对行星形成的认识始于原行星盘——这是一个由气体和尘埃组成的大圆盘，围绕着我们新形成的太阳旋转。当圆盘中的尘埃和冰粒相互作用时，这些颗粒开始形成越来越大的团块。最终，这些团块形成了我们称之为星子的物质，这是岩石和巨行星的构建基石。
但在我们太阳系形成的早期，圆盘在我们地球现在所处的位置要热得多。因此，即使在构成圆盘的碎片中很可能存在水分子，但温度也太高，水无法凝结成液体，导致其蒸发。更重要的是，早期的地球还没有大气层，这使得任何液态水滴都更容易被吹入太空。这给我们留下了一个谜题。如果地球不可能从一开始就带着海洋的圆盘中形成，那么它们是如何来到这里的呢？
彗星 vs 小行星
如果地球上的水不是与地球一起形成的，那么行星科学家怀疑，它一定是后来通过地外信使传递过来的。 小行星和彗星都会访问地球并且已知含有冰。（不确定小行星和彗星之间的区别？查看我之前的节目。）事实上，小行星和彗星成分的模型表明，它们甚至含有足够的冰，可以输送相当于地球海洋的水量。
那么，问题解决了吗？不完全是。是彗星还是小行星带来了地球上的水？是一次事件，还是多次事件？这发生在多久以前？
确定小行星还是彗星给我们带来了海洋的一种方法是查看这些宇宙物体的化学成分，并将该成分与地球进行比较，看看哪个更相似。例如，一个水分子总是含有 10 个质子（8 个来自其氧分子，每个氢分子各 1 个），通常含有 8 个中子（仅来自氧分子）。但是，不同的水同位素可能具有额外的中子。例如，重水是我们所说的由氧和氘制成的水，氘是氢的同位素，或者只是添加了中子的氢。
2014 年发表在科学杂志上的一项研究查看了据信从古代小行星灶神星坠落到地球的陨石上的不同水同位素的相对含量——具有不同中子数的水分子。灶神星是小行星带中的第二大天体，其表面布满陨石坑，表明其过去充满了剧烈的碰撞。
灶神星岩石样本具有与地球上相同的同位素分布。现在，这并不意味着灶神星一定是我们水的来源，而是与灶神星年龄和成分相似的一个或多个物体可能是造成这种情况的原因。
但是，这场争论还远未解决。有一段时间，对彗星的研究似乎支持了地球上的水来自小行星的观点。最近的罗塞塔号宇宙飞船是第一个绕彗星运行的飞船，也是第一个向彗星表面发送着陆器（称为菲莱）的飞船。感谢罗塞塔和菲莱，科学家们发现彗星上重水（由氘制成的水）与“普通”水（由普通氢制成的水）的比率与地球上的不同，这表明，地球上最多 10% 的水可能起源于彗星。
然而，在 2018 年，46P/维尔塔宁彗星的近距离通过，使行星科学家能够使用SOFIA（一架载有天文望远镜的巨型喷气式飞机——非常酷）更详细地观察其同位素组成。他们发现这颗彗星的氘和氢比率与地球上发现的比率相似。那么，这颗彗星与罗塞塔和菲莱研究的那颗彗星有何不同呢？
嗯，46P/维尔塔宁彗星来自一类被称为“超活跃”彗星的彗星，这意味着当它们靠近太阳时，它们释放的水比普通彗星释放的水更多。它们是如何做到的呢？当一颗标准彗星接近太阳的热量时，其彗核中的冰粒子会升华，或者直接从固态冰变成气体，如果它到达行星表面，气体随后可能会凝结成液态水。但是，一颗超活跃彗星不仅会失去其彗核中的冰，还会失去其大气层中富含冰的粒子，这些粒子先前已被加热并从彗核中释放出来，但仍然悬浮在周围。这些冰粒子可能是使超活跃彗星具有与地球上更相似的同位素比率的原因。
因此，即使超活跃彗星较为罕见，但它们具有与地球上看到的同位素预算相似的事实，使它们重新成为地球宇宙水载体的竞争者。