地球行星表面約 70% 被水覆蓋。我們位於太陽系中，與太陽的距離恰到好處，使得液態水得以存在。如果再遠一點，水就會結冰。如果再近一點，溫度就會過高，我們就會面臨失控的溫室效應的風險，類似於金星灼熱表面上正在發生的情況。我們在所謂的“宜居帶”中不冷不熱的位置是非常好的，因為，當然，水是生命所必需的。
但是，這些水是如何來到這裡的呢？水是我們星球的一個決定性特徵，它在我們日常生活中扮演著如此重要的角色。瞭解水是如何到達地球的，是瞭解生命如何以及何時在這裡進化的關鍵部分。但我們甚至不知道它來自哪裡。科學家們仍在積極研究我們的星球最初是如何變得如此溼潤的。
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早期地球
我們目前對行星形成的認識始於原行星盤——這是一個由氣體和塵埃組成的大圓盤，圍繞著我們新形成的太陽旋轉。當圓盤中的塵埃和冰粒相互作用時，這些顆粒開始形成越來越大的團塊。最終，這些團塊形成了我們稱之為星子的物質，這是岩石和巨行星的構建基石。
但在我們太陽系形成的早期，圓盤在我們地球現在所處的位置要熱得多。因此，即使在構成圓盤的碎片中很可能存在水分子，但溫度也太高，水無法凝結成液體，導致其蒸發。更重要的是，早期的地球還沒有大氣層，這使得任何液態水滴都更容易被吹入太空。這給我們留下了一個謎題。如果地球不可能從一開始就帶著海洋的圓盤中形成，那麼它們是如何來到這裡的呢？
彗星 vs 小行星
如果地球上的水不是與地球一起形成的，那麼行星科學家懷疑，它一定是後來透過地外信使傳遞過來的。 小行星和彗星都會訪問地球並且已知含有冰。（不確定小行星和彗星之間的區別？檢視我之前的節目。）事實上，小行星和彗星成分的模型表明，它們甚至含有足夠的冰，可以輸送相當於地球海洋的水量。
那麼，問題解決了嗎？不完全是。是彗星還是小行星帶來了地球上的水？是一次事件，還是多次事件？這發生在多久以前？
確定小行星還是彗星給我們帶來了海洋的一種方法是檢視這些宇宙物體的化學成分，並將該成分與地球進行比較，看看哪個更相似。例如，一個水分子總是含有 10 個質子（8 個來自其氧分子，每個氫分子各 1 個），通常含有 8 箇中子（僅來自氧分子）。但是，不同的水同位素可能具有額外的中子。例如，重水是我們所說的由氧和氘製成的水，氘是氫的同位素，或者只是添加了中子的氫。
2014 年發表在科學雜誌上的一項研究查看了據信從古代小行星灶神星墜落到地球的隕石上的不同水同位素的相對含量——具有不同中子數的水分子。灶神星是小行星帶中的第二大天體，其表面佈滿隕石坑，表明其過去充滿了劇烈的碰撞。
灶神星岩石樣本具有與地球上相同的同位素分佈。現在，這並不意味著灶神星一定是我們水的來源，而是與灶神星年齡和成分相似的一個或多個物體可能是造成這種情況的原因。
但是，這場爭論還遠未解決。有一段時間，對彗星的研究似乎支援了地球上的水來自小行星的觀點。最近的羅塞塔號宇宙飛船是第一個繞彗星執行的飛船，也是第一個向彗星表面傳送著陸器（稱為菲萊）的飛船。感謝羅塞塔和菲萊，科學家們發現彗星上重水（由氘製成的水）與“普通”水（由普通氫製成的水）的比率與地球上的不同，這表明，地球上最多 10% 的水可能起源於彗星。
然而，在 2018 年，46P/維爾塔寧彗星的近距離透過，使行星科學家能夠使用SOFIA（一架載有天文望遠鏡的巨型噴氣式飛機——非常酷）更詳細地觀察其同位素組成。他們發現這顆彗星的氘和氫比率與地球上發現的比率相似。那麼，這顆彗星與羅塞塔和菲萊研究的那顆彗星有何不同呢？
嗯，46P/維爾塔寧彗星來自一類被稱為“超活躍”彗星的彗星，這意味著當它們靠近太陽時，它們釋放的水比普通彗星釋放的水更多。它們是如何做到的呢？當一顆標準彗星接近太陽的熱量時，其彗核中的冰粒子會升華，或者直接從固態冰變成氣體，如果它到達行星表面，氣體隨後可能會凝結成液態水。但是，一顆超活躍彗星不僅會失去其彗核中的冰，還會失去其大氣層中富含冰的粒子，這些粒子先前已被加熱並從彗核中釋放出來，但仍然懸浮在周圍。這些冰粒子可能是使超活躍彗星具有與地球上更相似的同位素比率的原因。
因此，即使超活躍彗星較為罕見，但它們具有與地球上看到的同位素預算相似的事實，使它們重新成為地球宇宙水載體的競爭者。