月球岩石揭示地球水源有限——太空探测与地球生命起源研究的新视角
陨石轰击熔融的地形，描绘了晚期重轰炸。图片来源：NASA
1. 背景长期以来，科学界普遍认为地球上的水主要来自数十亿年前的彗星与小行星撞击，尤其是被称为“晚期重轰炸”（Late Heavy Bombardment, LHB，约 41–38 亿年前）期间，行星与星际物体碰撞频率大幅增加。由于内太阳系行星与太阳的 Datum 接近，理论认为它们无法保持易挥发的元素（如水），从而需要外星体补给。
但来自阿波罗登月任务返回的月球岩石与表层尘埃（regolith）的最新高精度三氧同位素测定结果，开始对这一假说提出质疑。
2. 研究概况机构与团队：美国太空研究协会（Universities Space Research Association, USRA）月球与行星研究所（Lunar & Planetary Institute, LPI）与新墨西哥大学（University of New Mexico, UNM）联合研究。
主导者：Tony Gargano 博士（USRA LPI、UNM 稳定同位素中心）。
发表期刊：《Proceedings of the National Academy of Sciences》（PNAS）。
核心结论：晚期重轰炸期间的陨石只能为地球水资源供给贡献 极小比例（≤ 1%），其余大部分水必须来源于其他早期或内在过程。
2.1 研究方法
样品来源：阿波罗任务返回的 12 000+ 个月球岩石与尘埃样品。
技术：高精度三氧同位素（^16O/^17O/^18O）分析，可将撞击体（impactor）与撞击诱发的汽化效应分离。
对比对象：月球岩石与同位素尺度下的陨石（含 C 型、碳酸盐类）进行直接对照。
2.2 主要发现
1）撞击体贡献极低
在 LHB 期间，月球岩石中至多仅 1 % 的质量来自撞击体，且可能是碳酸盐（C 型）小行星的部分汽化残留。
通过三氧同位素偏移测定，设定了地球-月球系统受到撞击体供水的 上限：自 LHB 以来仅有约 1.46 × 10²¹ kg 的水被输送至地球与月球，远低于地球现有海洋总量。
2）彗星小行星并非无贡献
共同作者 Justin Simon（NASA ARES Division）指出，“我们并不声称彗星没有输送任何水”，但“月球长期记录表明，晚期陨石输送不可能成为地球海洋的主导来源”。
3）月球水的分布与利用
目前，月球水主要集中于极地永久阴影区（PSRs），科学家与航天机构（NASA、ESA、CMSA、Roscosmos）计划在南极-艾丁盆（South Pole‑Aitken Basin）建立水冰栖息地，以支撑长期人类存在与基础设施建设（如无地球干扰的射电望远镜）。
3. 关键引述Tony Gargano（USRA 月球与行星研究所） “月球尘层是我们唯一能够解释地球邻域数十亿年撞击记录的地方。氧同位素指纹让我们能够在经历多次熔化、汽化与再加工的混合物中提取撞击体信号。”
Justin Simon（NASA ARES Division） “我们的结果并非否认陨石输送水，而是说明月球长期记录表明晚期陨石输送不可能是地球海洋的主导来源。”
Gerardo Sánchez（阿波罗后代科学家） “我属于下一代阿波罗科学家——未曾亲身参与任务，却在样品与问题上接受培训。月球的价值在于它给我们地面真相：可在实验室测量的真实材料，帮助我们锚定对陨石与望远镜的推断。”
4. 对地球与太空探索的意义地球水源的演化
研究表明，晚期小行星并非为地球海洋提供主要水源，强调早期内在过程（如火山气体、地幔渗透）在地球可居住性形成中的决定性作用。
月球资源开发
月球水资源虽稀少，却在南极-艾丁盆等永久阴影区聚集，对计划中的月球栖息地与深空物流链至关重要。
深空科学基础
低地球辐射与阳光干扰的月球基地，可为建设高精度射电望远镜、天文观测设施奠定基础，推动人类“伟大迁徙”进入太空。
5. 研究团队与资助参与机构：UNM 稳定同位素中心、陨石学研究所、斯克里普斯海洋研究所、NASA 轨道器实验室（JPL）及约翰逊太空中心 ARES 部门。
资助：美国国家科学院（NAS）及 NASA。
勇编撰自论文"Constraints on the impactor flux to the Earth–Moon system from oxygen isotopes of the lunar regolith".Proceedings of the National Academy of Sciences.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。
