行星形成中水生成机制研究

研究人员发现，岩浆海洋与原始富氢大气之间的化学反应可在行星形成阶段生成水。这一成果为理解地球水的起源提供了新线索，并可能对其他星球是否宜居的判断产生重要影响。

在目前已发现的六千多颗系外行星中，介于地球与海王星质量之间的“亚海王星行星”最为常见。这类行星通常具有一个岩石内核，外部包裹着稠密的氢大气层，因而成为研究岩石与气体剧烈相互作用如何生成水的理想对象。

此前，相关认识主要基于理论推演。巴黎地球物理研究所高压实验室的团队首次通过实验再现了这一极端过程：他们将模拟地幔成分的硅酸盐置于相当于60万倍大气压的高压环境中，并在氢气气氛下加热至超过4000摄氏度。

实验揭示了两个关键机制：

氢气在高温高压下大量溶解于岩浆；

氢气与硅酸盐中的氧化铁发生还原反应，直接生成水。

该研究首次通过实验证实，行星可在形成过程中自行产生水。这种内部生成的水可能深刻影响年轻行星的地幔、地核与大气的成分演化，进而决定其维持液态水的能力——这正是生命存在的关键条件。实验结果表明，水可能是行星形成过程中自然且必然的产物。

此项突破不仅刷新了对地球水源起源的认知，也为探索银河系中潜在宜居世界的多样性打开了新的思路。未来，相关机制或将纳入系外行星宜居性评估体系，助力人类在宇宙中寻找生命的踪迹。