地球上的水到底从哪儿来的呢?
我们常把地球比作一颗蔚蓝色的水球,那是因为整个地球表面的71%都被海洋所覆盖,而海洋的平均深度大约为三千七百米,因此海洋的总体水量足足有十三亿立方千米,因而从外太空看上去,地球就仿佛一颗蓝色水球一般,然而这么多水是从哪来的呢?
对于这个问题,目前有两种说法,分别是:自身携带说、外来说
我们首先来看自身携带说,简单来讲,就是认为地球的水就是来自地球本身,关于这一点,我们先来了解一下地球的形成过程。
地球的形成与太阳系的形成基本是同步的,当宇宙中的星云开始收缩,绝大部质量开始向中心聚拢,而在周边则充满了星际尘埃,这些尘埃大多以冰、岩质为主,这些小尘埃虽然质量不大,但数量占优,因而它们也在引力的作用下,逐步吸积到一起,体积变大,之后相互再继续碰撞合体,最后形成地球(虽然以人类的视角,觉着行星已经非常庞大了,但我们要知道,整个太阳系的99.86%的质量都集中在太阳身上)。
因此这样说来,地球在形成之初,本身就是携带水分的,而后在漫长且频繁的地质活动中,那些分布在地球内部的水分都释放了出来,比方说火山爆发,形成水蒸气,最后在地球降温的过程中,变为液态贮存在地表。
然而很多科学家认为,地球自身携带的水量不足以形成今天的海洋,他们认为地球上水应该主要来自外太空,也就是诸如彗星之类的太阳系小天体,在撞击地球时所带来的(有些科学家还认为地球上最早的生命,也是这样被带来的)。可以想象,考虑到太阳系早期的混乱时代,天体之间的相互碰撞非常频繁,因为地球上的水来自外太空也是非常有道理的,总的来讲,目前地球上的水应该是自身携带和外来的混合体。
地球之水从哪里来的?
现在,越来越多的科学家都认为,地球上的水,包括海洋、湖泊和冰帽都来自黑雪球彗星,这种彗星至今仍然数以百万计地从太空掉下来。
衣阿华大学物理学家弗兰克在美国地球物理联合会上提出他的新发现。弗兰克从用于研究地球周围气辉的照片中,发现了一些看上去是由大气层上层被击穿的但还没有得到解释的洞孔。他断定能够造成这些洞孔的惟一物体是100吨重的彗星,这些彗星由冰构成,并覆盖着一层黑色碳氢化合物。他算出这些雪球每1万年能给整个地球表面提供25.4米水,这在45亿年前地球形成时就开始了。这些雪球能为地球提供足够的水来装满海洋,并构成覆盖南极大陆的冰帽。
地球的水从哪来的呢?
外来水源的另一个候选者是太阳风。太阳风是指从太阳日冕向行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。有科学家认为,地球上的水是太阳风的杰作。首先提出这一观点的科学家是托维利,他认为,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,据估计,在地球大气的高层,每年几乎产生1.5吨这种“宇宙水”。然后,这种水以雨、雪的形式降落到地球上。
更重要的是,地球水中的氢与氚含量之比为6700:1,这与太阳表面的氢氚比也是十分接近的。因此托维利认为,这可以充分说明地球水来自太阳风。但太阳风形成的水是如此之少,在地球45亿年生命史中,也不过形成了67.5亿吨水,与现今地球表面的水贮量(包括液态水、固态冰雪和气态水汽)1.3860×1010亿吨相比,不过九牛一毛。