在杰西卡·巴恩斯(Jessica Barnes)的手掌中，是一枚硬币大小的古老马赛克，玻璃，矿物质和岩石厚如一束羊毛纤维。它是一片火星陨石的切片，被称为西北非洲7034或黑色之美，是由巨大的撞击将各种火星地壳粘合在一起而形成的。

巴恩斯是亚利桑那大学月球与行星实验室的行星科学助理教授。她和她的小组用化学方法分析了“黑美人”陨石和臭名昭著的艾伦希尔斯84001陨石-据说在1990年代因含有火星微生物而引起争议-重建了火星的水史和行星起源。

他们的分析今天在《自然地球科学》上发表，表明火星很可能在其历史早期至少从两个截然不同的来源获得了水。研究人员发现，这种变异性意味着火星与地球和月球不同，从来没有完全围绕着地球的岩浆海洋。

巴恩斯说：“火星内部的这两种不同的水源可能在告诉我们有关可聚结到内部岩石行星中的各种物体的一些信息。”含水量差别很大的两个截然不同的小行星可能发生了碰撞，并且从未完全混合。“这种情况对于理解火星的过去可居住性和天体生物学也很重要。”

读水

巴恩斯说：“许多人一直在试图弄清火星的水史。”“就像，水从哪里来?在火星的地壳(地表)中流了多长时间?火星的内部水从哪里来?水能告诉我们火星如何形成和演化吗?”

巴恩斯和她的团队通过寻找两种氢或同位素氢的线索来整理火星的水历史。一种氢同位素在其原子核中包含一个质子。有时称为“轻氢”。另一个同位素称为氘，氘在原子核中包含质子和中子。这有时被称为“重氢”。这两种氢同位素的比率向行星科学家发出信号，说明发现它们的岩石，矿物和玻璃中水的形成过程和可能的起源。

陨石之谜

大约20年以来，研究人员一直在记录火星陨石的同位素比率，其数据遍布各地。巴恩斯说，似乎没有什么趋势。

锁在地球岩石中的水被称为未分级的，这意味着它与海水的标准参考值相差不大-重氢与轻氢之比为1：6,420。另一方面，火星的大气层非常分散-它主要由氘或重氢组成，这很可能是因为太阳风剥夺了轻氢。火星陨石的测量结果(其中许多是通过撞击事件从火星深处挖出的)在地球和火星大气测量值之间进行了处理。