太阳系诞生前，宇宙中就形成了由含有氢、氧、氮等元素的气体及尘埃高密度聚集而成的分子云，然而最初分子云内并不存在水分子，水是如何形成的一直不清楚。日本北海道大学低温科学研究所所长香内晃等设计了一种实验设备，能制造零下263摄氏度的真空状态，这类似于宇宙中分子云形成初期的外界环境。在这种环境下，用氧分子撞击低温的氢原子，研究人员观测到了水分子的诞生。

　　研究人员接着用红外线照射实验中形成的水分子，结果发现，与宇宙分子云内的水分子一样，这些水分子也以非晶质冰形式存在，排列散乱。研究人员推测说，水分子很可能在分子云诞生后1万年至10万年之间形成。而此前的研究显示，分子云演变成太阳系花费了约100万年的时间，相比之下，从分子云诞生到水分子形成只要数万年时间，这个过程相当快。