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地球的水，可能有一部分是自己“做”出来的。新墨西哥大学团队让干燥岩石在高温氢气中反应，得到了水和金属铁。但造出水只是半个问题：水从哪来，剩下的岩石又会变成什么？
早期地球卵石雨的AI示意，非实拍。图：新墨西哥大学。
水里的氧，原先在石头中
通常说起水从哪里来，我们会想到彗星的冰，或含水的小行星。这项研究换了一个问题：如果送来的是干石头，水还能不能在地球形成时就被制造出来？
作者设想，年轻地球捕获了一层富含氢气的原始大气。毫米到厘米大小的岩石颗粒向下沉降，在炽热环境中熔化，里面的氧化铁便有机会与氢气反应。
氢拿走原先与铁结合的氧，组成水；铁则以金属形式留下。原子换了搭档，并没有凭空冒出一片海。这里的“干”，只表示岩石本来缺水，不表示它不含氧。
这也说明，仅仅把石头烧热还不够。岩石提供氧，周围气体必须提供氢；温度、反应时间及气体条件，都影响它能生成多少水。
团队把硅酸盐样品加热到约1200至1400℃，持续15分钟到3小时。部分实验中，接近80%的氧化铁转化为金属铁，同时产生水蒸气。这个80%的分母是氧化铁，并不是整块岩石八成都变成了水。
原论文补充图S3：加热与集水装置。图：Garai等。
但岩石本身若残留少量水，加热也会放出来。怎样确认收集到的是反应新生成的水，而不是原来藏着的水？
作者先在氦气流中加热样品，制成无水玻璃，再让它与氢气反应。氦气阶段没有出现同样的铁还原；换成氢气后，金属铁和水才同时出现。较大样品实验用冷阱捕集水，直接定量；较小样品则通过反应前后的氧化铁变化估算产水。原料先脱水，气体又作对照，才能把释放旧水与反应造水区分开。
造水时，还留下了另一条线索
显微图上，金属产物有的圆润如珠，有的带着棱角。它们说明样品里的铁确实改变了存在形式；这些亮点不是被拍到的水滴。
左为圆形金属颗粒，右为铁晶体；不是水滴。图：Garai等。
更有意思的是，生成的金属会富集磷。如果这些金属后来与硅酸盐分离、进入地核，就会把一部分铁和磷从地幔带走。于是，同一个反应既能造水，也可能帮助解释地幔为什么相对缺铁、缺磷。
这条路线必须同时过两关：产水够不够，剩下的铁镁比例与磷含量对不对。若只把理论产水量往大里算，却造出不符合地球的地幔，就谈不上解释海洋起源。
不过，实验产水量与今天留下的海水量仍隔着一段历史。水可能进入岩浆，也可能在大气演化中损失；还得知道当年有多少颗粒经历了这种反应。能在实验室造水，还不能确定它贡献了地球多少水，更不能排除外来含水物质的补充。
这项9月24日发表于《自然·地球科学》的研究，把寻找海洋原料的目光，从遥远冰块拉回了地球的岩石和大气。
你觉得最出乎意料的，是干石头也能造水，还是造水时竟会同时生成金属铁？再极端点是不是还能再造出其他金属？
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