46亿年前，地球尚处于形成初期，表面被炽热岩浆覆盖，频繁的星体撞击让整个星球如同炼狱，液态水根本无法存在。然而，最新一项科研成果表明，地球内部可能隐藏着驱动其从极端环境转变为宜居星球的关键力量——深部水。
国际权威学术期刊《科学》在线刊载了一项由中国科研团队主导的研究。该团队通过模拟地球早期极端高温高压环境，首次证实布里奇曼石等矿物在结晶过程中能高效“捕获”水分，并将其封存于地幔深处。这一发现彻底颠覆了传统认知，揭示了地球深部可能储存着远超此前估计的水量。
布里奇曼石是地幔中最早结晶且含量最高的矿物，其晶体结构如同微型“储水容器”。在地球早期岩浆洋冷却过程中，这种矿物通过结晶作用将大量水分从熔融状态转化为固态储存。研究团队利用自主研发的极端温压实验装置，将实验温度提升至4100℃，发现布里奇曼石的“锁水”能力随温度升高呈指数级增强。这意味着在地球最炽热的阶段，正在形成的矿物反而能封存更多水分，为深部水储存提供了理论依据。
要实现这一突破，科研人员需攻克两大技术难题：一是在实验室重现地下660公里处的极端环境，二是从直径仅为头发丝百分之一的微小样品中检测痕量水。研究团队通过改进金刚石压腔技术，成功模拟了深部地幔条件，并精确测定相平衡温度。同时，他们结合冷冻三维电子衍射、纳米二次离子质谱等尖端分析手段，开发出能在微米级样品中识别水分布的新方法，相当于为微观世界配备了“化学显微镜”。
基于新发现的矿物锁水机制，研究团队构建了岩浆洋结晶模型。模拟结果显示，下地幔可能储存着相当于0.08至1个现代海洋的水量，是此前预估的5至100倍。这些深埋的水并非静止存在，而是通过降低地幔岩石熔点和黏度，持续驱动板块运动和物质循环。随着地质活动进行，部分深部水通过火山喷发等形式返回地表，参与形成原始大气和海洋，为生命诞生创造了必要条件。
这项研究不仅刷新了人类对地球早期水循环的认知，更突破了高温高压实验与微量水检测的技术瓶颈。相关实验装置和分析方法的创新，使我国在该领域的研究达到国际领先水平，为探索行星演化机制提供了全新视角。
