對月球岩石化學成分的測量表明，地球在誕生時就已存在水，而不是在數億年後由彗星或小行星輸送來這種珍貴液體。透過發現地球和月球上水的共同來源，這些結果突出了關於地球衛星形成的主流理論的一個難題。
羅德島州普羅維登斯的布朗大學的地球化學家阿爾貝託·薩爾和他的同事們在最近的研究（包括他們自己的研究）的基礎上，揭示了月球內部存在大量的水。為了找到水的來源，該團隊依賴於一種化學指紋——氫和氘的相對含量，氘是一種氫的同位素，其原子核中有一個額外的中子。
在研究阿波羅15號和17號任務帶回地球的原始月球樣本時，該團隊發現氘氫比與碳質球粒隕石中的同位素比率相匹配，碳質球粒隕石包括一些已知的最原始的隕石。該比率也與地球上水中發現的比率相似。科羅拉多州博爾德市西南研究所的行星科學家羅賓·卡努普（未參與該研究）表示，這些發現“表明這兩個物體的水源相同”，併為“地球和月球起源的模型提供了一個非常重要的新約束”。
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根據月球如何形成的主流理論，大約在45億年前，一個火星大小的物體撞擊了地球，產生了一個由碎片組成的圓盤，這些碎片聚結成月球。該團隊表示，對最新發現最簡單的解釋是，地球在碰撞發生之前就已經含有水。水不可能是之後輸送來的，因為月球在隕石輸送足夠的水來解釋月球內部的供應之前，就迅速形成了一個堅固的、無法穿透的外殼——岩石圈，研究人員認為。他們的結果今天在《科學》雜誌上發表。
一種不同的方法
這仍然在月球形成模型中留下了一個潛在的空白。一些行星科學家認為，碰撞產生的熱量會蒸發地球可能轉移到聚結月球上的任何水。華盛頓特區卡內基科學研究所的研究合著者埃裡克·豪裡說，這些發現“在吶喊，關於月球的形成，有些我們還沒完全掌握”。
理論家已經提出了幾種擺脫明顯困境的方法。此外，卡努普認為，地球表面的引力與月球的快速聚結（僅在約100年內發生）相結合，使得大部分水難以蒸發。
薩爾說，除了將注意力集中在月球的形成上之外，地球和月球水與碳質球粒隕石之間的同位素匹配支援了一個關於內太陽系演化的驚人理論。根據這個被稱為“大遷徙”模型的理論，年輕的行星木星暫時遷移到內太陽系，破壞了富含水的碳質球粒隕石的軌道，這些隕石最初位於比木星和土星的誕生地更遠的地方。結果，一些天體可能會向內墜落，併成為製造地球及其鄰居的原材料的一部分。
法國波爾多天體物理實驗室的“大遷徙”模型合著者肖恩·雷蒙德說，同位素測量“為那些小行星是地球水的來源這一觀點提供了強有力的支援”。他補充說，這些結果也為其他恆星周圍的行星形成模型增加了可信度，在這些模型中，碳質球粒隕石是水的來源。