与最近几项研究的结果相矛盾，新发现重新证明了木星家族彗星喜欢的情况可以帮助将水输送到地球。
这幅伪彩色四幅图像马赛克由 2015 年 2 月 3 日在距离 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星中心 28.7 公里处拍摄的图像组成。马赛克尺寸为 4.2 x 4.6 公里。图片来源：ESA / Rosetta / NAVCAM / CC BY-SA IGO 3.0。
水对于地球上生命的形成和繁荣至关重要，并且至今仍然是地球生命的核心。
虽然大约 46 亿年前地球形成的气体和尘埃中可能存在一些水，但由于地球形成时靠近太阳的高温，大部分水都会蒸发。
地球最终如何富含液态水仍然是科学家们争论的焦点。
研究表明，地球上的一些水源自火山喷出的蒸气。蒸气凝结并像雨点一样落在海洋上。
但科学家们发现的证据表明，我们海洋的很大一部分来自撞击地球的小行星（可能还有彗星）上的冰和矿物质。
40 亿年前，一波彗星和小行星与太阳系内行星的碰撞使这成为可能。
虽然小行星水与地球水相连的证据很充分，但彗星的作用却让科学家们感到困惑。
对木星家族彗星的几次测量表明，它们的水和地球的水之间存在密切的联系。
这种联系是基于科学家用来追踪整个太阳系水的起源的关键分子特征。
这个特征是任何物体水中氘 (D) 与普通氢 (H) 的比率，它为科学家提供了该物体形成位置的线索。
与地球上的水相比，彗星和小行星中的氢比率可以揭示是否存在联系。
由于含有氘的水更有可能在寒冷的环境中形成，因此远离太阳形成的物体（例如彗星）上的同位素浓度高于形成于离太阳较近的物体（例如小行星）上。
过去几十年对其他几颗木星家族彗星水蒸气中氘的测量结果显示，其含量与地球水相似。
“看起来这些彗星确实在向地球输送水方面发挥了重要作用，”说博士。凯瑟琳·曼特是美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家。
但在 2014 年，欧空局前往 67P/Churyumov-Gerasimenko 的罗塞塔任务对木星家族彗星帮助填充地球水库的观点提出了挑战。
科学家分析了罗塞塔的水测量结果，发现彗星中的氘浓度最高，大约是地球海洋中氘含量的三倍，地球海洋中大约每 6,420 个氢原子就有 1 个氘原子。
“这是一个很大的惊喜，它让我们重新思考一切，”曼特博士说。
作者决定使用先进的统计计算技术，在超过 16,000 次 Rosetta 测量中自动化分离富含氘水的费力过程。
罗塞塔在 67P/Churyumov-Gerasimenko 周围的气体和尘埃彗发中进行了这些测量。
曼特博士和他的同事是第一个分析欧洲任务整个任务期间所有水测量结果的人。
研究人员想了解是什么物理过程导致了在彗星上测量的氢同位素比率的变化。
实验室研究和彗星观测表明，彗星尘埃可能会影响科学家在彗星蒸气中检测到的氢比率读数，这可能会改变我们对彗星水来自何处以及它与地球水相比的理解。
“所以我只是好奇我们能否找到 67P/Churyumov-Gerasimenko 发生的证据，”Mandt 博士说。
“这只是极少数情况之一，你提出一个假设，然后发现它确实发生了。”
事实上，科学家们发现 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗发中的氘测量值与罗塞塔航天器周围的尘埃量之间存在明显的联系，这表明在航天器附近的彗发某些部分进行的测量可能无法代表彗星身体的组成。
当彗星在其轨道上靠近太阳时，其表面会变暖，导致表面释放出气体，其中包括带有少量水冰的尘埃。
研究表明，含有氘的水比普通水更容易粘附在尘埃颗粒上。
当这些尘埃颗粒上的冰被释放到彗发中时，这种效应可能会使彗星看起来含有比实际更多的氘。
作者报告说，当尘埃到达彗发外部（距离彗星体至少 75 英里）时，它已经干燥了。
随着富含氘的水消失，航天器可以准确测量来自彗星体的氘含量。
他们说：“这一发现不仅对于了解彗星在输送地球水方面的作用具有重大意义，而且对于了解彗星观测以深入了解早期太阳系的形成也具有重大意义。”
“这意味着我们有一个很好的机会重新审视过去的观察结果，并为未来的观察做好准备，这样我们就可以更好地解释灰尘的影响。”
这学习发表在杂志上科学进步。
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凯瑟琳·E·曼特等人。 2024 年，彗星 67P/Churyumov-Gerasimenko 的近地 D/H。科学进步10（46）；二：10.1126/sciadv.adp2191
