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地球上的水来自哪里?优质

235次浏览| 2022-08-04 00:26:51 更新
来源:互联网
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水在我们身边随处可见,它没有味道,颜色,或者任何气味,它覆盖了70%的地球表面,它通过海洋,河流到云层,循环往复。它甚至占了我们身体成份的60%!

由于我们身边和体内有这么多的水,我们觉得水的存在理所当然。但是在太阳系的其它地方,却几乎找不到液态的水。

那么我们的星球怎么会 有如此多的这种物质?它到底来自哪里?

就像你大概会知道的,一个水分子由两个基本部分组成:氢原子-所有元素中最简单的元素和自宇宙诞生时就有氧原子。

在几十亿年星球开始形成之后,在这些炽热的如地狱般的中心压力巨大使得氢原子聚变产生氦原子,氦原子接着聚变,产生其他重原子如铍,碳,以及氧原子, 这样的过程叫做核合成。

当星球最终坍塌爆炸形成超新星,这些元素就遍及整个宇宙并且合成新物质,就像我们熟知的水分子。这些水分子存在于尘云之中,尘云形成了我们的太阳系,并且在形成之后与我们的星球发生了更多碰撞。

但是这里有一个大的疑问,对此我们还没有答案:多少水到达了地球,以及何时到达的地球?

对于第二个问题,如果是在地球刚刚形成之初,有少量的水到达了地球,高温以及缺少大气会导致水很快挥发回到了太空,水就不可能保存在地球上。

答案可能是,直到亿万年之后当我们的第一个大气层通过释气过程形成后,这个过程发生在岩石在地核融化的时候,释放火山气体到地表产生了可以捕捉到逃逸水分子的一层大气。

那么水是怎样来到地球的呢?

科学家们怀疑大部分水来自带冰的彗星或者更可能来自百万年间不断撞击地球的小行星。但是最近的研究挑战了这个理论。

根据对太阳系诞生后即形成的碳质球粒陨石的化验,科学家们发现 这些陨石不仅含水,而且它们的矿物化学成分与地球岩石以及与跟地球同时期形成的小行星的样品一致。

这个发现表明了 地球可能在早期自己产生了了大量的可以保留的水,尽管在缺乏大气的情况下,然而小行星依然会日积月累带来更多的水。

如果这是真的,生命形成的时间可能在比之前认为的更早。

至今我们仍然不确定地球上的水是否来自于它最初的形式,还是受后期的影响或是两者皆有,但不管怎样,洗澡用的水、饮用的水,以及自来水不是直接来自附近的河流湖泊,而是首先经历一个混沌的宇宙,通过漫长 的旅途到达这里。

地球上的水,是地球在漫长的历史进程中,由组成地球的物质逐渐脱水、脱气而形成的。地球是由星际尘埃凝聚而成的,在最初阶段,地球是一个寒冷的凝结团,是万有引力和颗粒间的相互碰撞,使这些星际尘埃物质紧紧地压缩在一起,形成原始地球。后来地球内部的放射性元素不断蜕变,凝固团的温度不断增高,最终形成我们可以居住的地球。科学家对组成地球的地幔的球粒陨石进行分析,发现含有0.5%-5%的水,最多的可达10%。如果当初组成原始地球的陨石,只要有1/800是这些球粒陨石的话,那么就足以形成今天的地球水圈。问题是,当初是这样的情形吗?至今没有定论。另一种解释,是火山喷发喷出大量的水。对今天活火山的研究,的确伴随滚滚浓烟,炽热熔浆的喷发,是有大量水蒸汽释放到地球的大气中。在喷出的气体中,水汽占75%,数量的确很大。如美国阿拉斯加有一座叫“万烟谷”的火山,在每年喷出的气体中,水汽就有6600万吨。自地球诞生至今,也不知多少火山喷发过,其次数也无法统计,喷出来的水汽就更多了。有的科学家甚至认为,至少地球上现有水的一半来自火山喷出的水汽。火山为什么能喷发水汽?因为地下深处的岩石、岩浆里含有相当丰富的水。火山一喷发,因为熔岩温度高,把岩浆里的水自然蒸发,逸出地球表面。这些水汽到了高空遇到冷气,凝结成水,最终落到地上,形成涓涓水流,进入海洋。据科学家研究,早期地球很热,大约在6亿年前,地球表面的温度才降到30℃,此时大气中的水汽有99%降落到地面,地球上才开始有海洋及江河湖泊。水是生命之源,只有有了水,地球上才开始有生物。

 

追溯地球上水的真正起源是一个极其复杂的过程,要从46亿年前,太阳系形成的时候说起。大量的气体和尘埃组成星际云,漂浮在宇宙中,星际云中的氢原子和氧原子的数量不断增加,氧原子是宇宙中数量最多的原子之一,氢原子则是宇宙中数量最远的原子,没有之一,所以他们结合的产物也是数量惊人的。经过几百万年,这些性质活跃的原子结合成了H2O,也就是水。水分子的结构很简单,一个氧原子,两个氢原子。水依附于气体云中的尘埃粒子,慢慢累积变成了冰晶,最终冰状的星际云密度越来越大,在引力作用下开始坍塌,于是太阳系的形成就此开始。星际云中的水能填满地球上的海洋三百万次。此时成百上千颗恒星开始形成,大量的碟状物质环绕在新星周围,气体,尘埃,当然还有很多水。.

地球在形成后的最初3到4亿年里,由于太阳系里面还有许多小星子没有结合为行星,它们中一部分会掉落到地球上,这就是小天体撞击。这些小天体主要是小行星和彗星。彗星本身主要是由水冰构成的。撞击的结果就在地球表面形成密密麻麻的陨击坑,也带来了大量的水分。彗星带来的水留在地球上,大海大江里的水有很大一部分是由彗星带来的。彗星带来的水形成了地球之水的一部分。火山爆发把水送出来。当然归根结底还是从天上来的,本来在太空中的水,包含进地球里面,到地壳底下去了。在我们看来,地壳底下的水通过火山爆发又被输送到地面上来了。

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