地球上的水从哪儿来的?主流教科书的答案是:约45亿年前地球形成时还是一颗熔融的火球,内部的水要么蒸发、要么被撞击吹散,今天海洋里的水是后来彗星和小行星"快递"来的。但《自然》杂志9月底刊登的一篇特稿讲述了一位挑战者:科罗拉多大学博尔德分校的矿物物理学家阿莉莎·克拉克(Alisha Clark)认为,早期熔融的地球可能像块海绵一样,把原始水分子"吸"在了岩浆里——地表的水是后来火山从地球内部释放出来的,地球深处甚至可能还藏着"相当于数个大洋"的水量。
验证这个"海绵假说"的工具,是一台为核武器而生的巨兽:位于新墨西哥州阿尔伯克基柯特兰空军基地的桑迪亚国家实验室"Z机器"。这台机器的电容器环占地约两个篮球场,2160个电容器(36组马克思发生器)能在约100纳秒内释放2000万焦耳能量,峰值功率达80太瓦——超过全球所有电厂的瞬时总功率,电流约2600万安培,靶点压力可比气态巨行星内部和核爆。它每年只发射约200次,每次发射要准备一整天、耗资约25万美元、需数月筹备、上百人参与。克拉克多年项目的"最终发射"就在上个月末完成,用这台机器模拟地心级的极端条件,看熔融岩石到底能不能"锁住"水。
克拉克的想法并非凭空而来。2014年,科学家在一颗来自地球深部的钻石里发现了含水矿物杂质(林伍德石,ringwoodite)——这是地幔深处有水的直接证据。此后十年,越来越多的地球物理和地球化学证据指向同一个方向:地球内部的水可能比我们想象的多得多。
与此同时,几组独立研究也在往同一个结论靠拢。《Quanta》杂志2026年6月报道,亚利桑那州立大学的霍恩/史团队用金刚石压砧加激光模拟氢气与岩浆的反应,生成的水量比预期高出1000倍;卡内基研究所与UCLA的米奥齐/沙哈尔团队在近60万倍大气压、4000°C以上的极端条件下实验证实,岩浆洋可以大量"制造"水。需要注意的是,这是另一组独立研究,不能和克拉克的Z机器工作混为一人一事。
必须强调的是:《自然》这篇是新闻特稿,不是新的同行评审论文。克拉克的最终实验数据和论文尚未发表,"海绵假说"目前仍是"正在验证的假说",与"彗星送水"的主流理论并存竞争,不能写成定论。科学史上,漂亮的假说被实验数据推翻是家常便饭。
但这个假说的魅力在于它回答了一个更深的问题:如果地球能"自己造水",那么系外那些没有彗星"快递"服务的岩石行星,是不是也可能有水?这直接关系到我们在宇宙中寻找宜居行星的策略。接下来要看的是克拉克团队发表的最终数据——Z机器那"25万美元一发"的实验,到底有没有让熔融岩石"吐出"水来。