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地球上这么多水都是从哪里来的?
发布时间:2019-06-25 11:35:00来源:guess电竞下注-手机app客户端软件点击:36

  地球与太阳系其它行星的一个最大区别就是表面覆盖着大量的液态水。这是在太阳系所有的行星中绝无仅有的。地球上的海洋面积占到了地球总面积的71%,所以说称地球为"水球"也不过分。

  

  地球是一个水球

  地球上目前一共有多少水呢?据统计,地球上水的总体积大约有13亿8600万立方千米。这些水资源中96.5%在海洋中,是不能饮用的咸水,淡水资源只有3500万立方千米。如果把地球上所有的水聚集起来,利用简单的球体体积公式V=4/3餜,就可以得出这个球体直径是1384.3千米。地球上所有的水的直径差不多达到了冥王星直径(2370千米)的三分之二。这么多的水,要是单独拿出来,在太阳系中也可以算得上一个不折不扣的矮行星了。

  

  地球上所有的水

  那么地球上有这么多的水,都是从哪里来的呢?关于地球上水的起源,有很多种说法,但是总结起来无非就两种来源,一种是来自地球自身,另一种是来自外太空。

  地球自身产生的水来源

  1、 氢和氧发生反应产生水。

  众所周知氢元素是宇宙中最为丰富的元素。太阳属于宇宙中的第二代恒星,形成太阳系的星云中含有大量的氢元素和氧元素。当星云形成地球后,这些氢元素和氧元素发生化学反应产生了大量的水。

  2、地球内部的岩浆含有大量的水。

  这点似乎难以理解,岩浆温度这么高,怎么会含有水分?其实在强大的压力下,即使岩浆的温度高达1000℃,岩浆的含水量可以达到30%。岩浆随着火山喷发到达地表,随着压力的减小,水分会被释放出来。

  3、地球在形成初期,内部的铀、钍等放射性的元素衰变放出热量。

  地球的内部被融化,岩石中的水分被分离出来。科学家做过实验,1立方米的花岗岩融化是就会有26升的水分被释放出来。这些释放出的水分溶解到岩浆中,然后被火山喷发带出地表。

  

  地球形成初期

  4、火山喷发会释放出大量的水。

  科学家通过对火山活动的研究发现,每次火山喷发都会喷发出大量的水蒸气。火山喷发将地球内部岩浆中的水分带到了地表。有些科学家认为,整个地球上的海洋中的水有一半是来自火山喷发。

  

  巴布亚新几内亚的Tavurvur火山爆发

  

  西西里岛层状火山喷发

  5、还有一部分水来自地球内部的矿物。

  地球上很多矿物属于水结晶体。像石膏这样的矿物就是硫酸钙的结晶,这些矿物经过脱水后也会产生部分水。地球起源时,形成地球的物质里面就含有水。在地球形成时温度很高,水或在高压下存在于地壳、地幔中,或以气态存在于地球大气中。后来随着温度的降低,地球大气中的水冷凝落到了地面。且储存在地球岩石中的含水矿物逐渐"脱水熔融",也造成了水的泄漏,形成了一部分地球上的水。最近的研究表明,地球深部的地幔过渡带可能是一个巨大的"水的储库",主要组成矿物瓦兹利石和林伍德石都有着很强的储水能力。

  

  直径约150微米的林伍德石蓝色晶体

  

  太阳系形成初期

  总之,以上关于地球自身产生水的来源,归根到底都是地球在形成初期那团星云中的氢和氧元素组成的。它们有的留在了地表反应生成了水,有的在地球内部通过各种物理化学变化将水分带到了地表。

  地球上的水来自外太空。

  关于地球上的水的来源,不少科学家认为地球上的水可能来自外太空。

  太阳风可能将水带到了地球。太阳风是指从太阳日冕向星际空间辐射的连续的等离子体粒子流,是典型的电离原子,由大约90%的质子(氢核)、7%的α粒子(氦核)和极少量其他元素的原子核组成。太阳风到达地球大气圈上层,带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核,这些原子核与地球大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等,再通过不同的化学反应变成水分子。但太阳风在地球45亿年生命史中,也仅形成了67.5亿吨水,与现今地球表面的水贮量相比,不过九牛一毛。

  

  地球磁层示意图——太阳风从左向右流动

  地球从形成初期到现在,经受到了来自外太空无数次的小行星和彗星撞击。来自太空中的一些陨石是太阳系中最早期的产物,它们也含有部分水分。这些陨石在于地球撞击是,也将水分带到了地球上。

  来自小行星带外缘的彗星、外海王星天体或富含水的流星体与地球碰撞也可能会将水带到海洋。

  

  已知最大的外海王星天体

  现在大家都知道,太空中拖着长长的尾巴的彗星其实就是一颗大雪球,上面含有大量的冰,也就是水。当彗星撞击地球或者经过地球是就会把大量的水带到地球上。

  

  彗星

  

  彗星带来大量的水

  地球上的水来源可能有很多,不可能只来源于一个方面。正是这些方方面面因素在就的今天地球表面71%的面积全是水。氢和氧元素是宇宙中含量很高的元素,因而水在宇宙中应该是很普遍的。事实证明,在太阳系中多颗星球都存在着水。有水的存在,生命在宇宙中出现的几率是不是很大呢?