地球上的水用了45亿年,变少了吗?科学家从一块石头上找到了答案

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关于这个问题,有三个答案。

头一个答案——外来说。

地球上的水是从外太空获得的,其中最为重要的渠道就是彗星和含水小行星撞击地球。

一说到彗星,印象中会联想到落到地球上的各种陨石,黑黑的石头,不免会产生怀疑,这东西怎么看都不可能和水联系起来。

其实彗星的主要成分不是所谓的石头,它的成分是水和星际尘埃,所以彗星在撞击地球,或者从地球身边一擦而过,都会给地球带来水的。

再有就是一些富含水分的小行星,这些小行星撞击地球的时候,落到地上才是我们看到的陨石。

如果是含有水分的小行星,水可以占到本身质量的0.5%到5%。

如果遇到特殊的小行星,比如碳质球粒小行星,含的水可以占到本身质量的10%。

而球粒小行星是整个太阳系中最常见的,大概占到86%。

说到这里,就产生一个疑问。

就算是这些彗星和带水的小行星给地球带来了水,可问题是这么些年来也没看到有多少陨石落地球上?这能有多少水?

科学家给出了两个原因。

首先是四十五亿年,如此长的时间,日积月累之下也可以形成规模。

再有就是,一般人看到的落到地球的陨石仅仅是一小部分,其实地球每天都会遇到小行星撞地球,陨石落地的事,而且数量还非常的庞大。

科学家估计每天地球要接受一百零二吨到一百零三吨重的陨石,遭遇两万五千颗疏松小行星撞击地球的事。

再提醒一下,有一部分科学家不认为地球每天接受的陨石只有一百来吨,这个数据太保守了,应该在一千吨到一万吨之间。

说实话翻阅到这个资料的时候,下意识的还看了看天空,好可怕啊!

所以不管是那个数据,都能说明地球每天遭受小行星撞击数量,绝对是一个非常恐怖的数字。

就连我们现在看到的月球,也有科学家推断,在四十五亿年之前,地球遭受到一次巨大撞击之后,被扯下来的一块飘到太空中形成的。

还有彗星。

根据估算每年落到地球上的彗星冰块有上千万颗,这些冰块每一颗都可以融化出一百吨的水。

如今地球都四十五亿年了,这么算下来彗星带给地球的水就有四百多亿亿吨了。

所以地球的水是来自外太空,这个说法看起来还是很靠谱的。

当然靠谱不靠谱得说证据,在后来的研究中发现彗星上的水和地球上的水,从化学成分上来看是完全不同的。

所以科学家们就进一步的推断,地球形成水,后来才有生命,如果是陨石带来的水,那么一定会在地球形成初期就落到了地球上。

科学家们在地幔中开始寻找这种证据,结果找了很多年证明了地幔中同位素水平和陨石中同位素水平没有任何相似之处。

这也导致这种说法,仅仅只能当作推测,还需要更多的证据来证明。

关于这个答案的争论相信还得继续好多年。

第二个推断。

地球上的水是太阳给“吹”出来的。

怎么吹呢?利用太阳风,这股风很奇特,它是由一些等离子粒子构成,包含各种原子核,比如氢原子核,氦原子核等等。

这些东西被太阳吹到地球上,而地球的大气层中就有很多的电子存在。

于是电子和原子核结合就会形成原子,比如氢原子,氧原子等等。

构成水的分子,其实就是氢原子和氧原子,所以在经过各种化学反应,这些太阳风就变成了地球上的水。

根据估计,这样的水每年会有1.5吨左右。

最后一种推测就是地球孕育的时候,把水顺手给制作出来了。

文章开头就说了,星体形成之初其实就是各种尘埃和气体形成,最终变成了星体以及星体上各种各样的物质。

水也是一种物质,所以形成水也是非常有可能的。

不说别的,地球上的水不仅仅有我们看到,还有我们知道的地下水。

在地球的内部,甚至是岩浆中也包含着丰富的水资源。

根据科学家们的推测,深部岩浆中包含的水量至少和地表大洋水的一半相当。

在地壳之下,还有厚度高达三千公里的地幔,这个地方根据推算有着能够让地球水量增加两倍的水资源。

最后就是地核,这个地方占据地球三分之一的重量,但氢元素和氧元素含量也是相当多的,在高温高压下地核中水含量也有,而且含量会比地幔中的还要多。

近些年来还有一个惊人的发现,原本在地壳中化学性质很稳定的石英,如果放置地幔中,利用这里的条件,一千四百度以上的高温和两万倍大气压强,就会和液态的氢发生化学反应。

最终生成甲硅烷和水,非常奇怪的是,这些形成的液态水会存在于石英内部,并且可以最多承受二十万个大气压强。

这个实验在2014年的时候,就已经做过了,确实如此。

当然这同样也是一个假说,想要证据,估计得打开地幔去寻找了。

总结,三种都是假说,但很大一部分科学家还是认为彗星和小行星撞击地球,是地球水的主要来源地。

那么地球上的水使用了这么多年了,有没有水从地球逃跑出去呢?

科学家回答这个问题,从气态水的角度来回答。

这个可以理解,毕竟气态水才有升入到高空的可能。

最后科学家从环境入手进行观察,气态水其实大部分都集中在大气层的低层,也就是对流层,这个地方离地面的高度是十二公里,但从这个位置往下的气态水占据全部气态水的99%。

为什么这么说呢?

因为对流层的上部温度只有零下八十度,气态水一旦进入到这个地方,就会变成液态水,或者直接就变成了冰晶,掉落在地上。

从对流层再往上到达平流层,而平流层的顶部有一个可以阻挡紫外线的臭氧层。

臭氧层很奇特,它会吸收短波紫外线,从而让自身的温度升高,所以这个地方被叫做逆温层。

逆温层的作用就是阻止大气的上下对流。

而且逆温层还有一个特点下部的温度低,上部的温度高,这就导致了空气密度由下到上是逐渐变低的,所以水汽算是从对流层跑出来,想要再往上,很困难。

从逆温层的顶部再往上叫中间层,厚度是八十公里,这个地方温度很低,所以水汽穿过前两关,到达这个位置会形成冰晶。

有时候在高纬度地区的夏天,抬头仰望可以看到淡蓝色的夜光云,其实就是这个地方的冰晶被太阳光照射形成的。

从中间层再往上就是暖层也叫电离层,这里空气的密度已经非常的小,只有地面的百亿分之一。

虽然空气密度小,但温度却极高,有一千度。

因为这个超高的温度,再加上太阳光和各种各样的宇宙射线,进入这里的气态水事实上是被电离了,变成了氢离子和氢氧根离子,是没有水的存在。

而暖层的顶部被叫做逃逸层。水分子在经过这一系列的作用下,就算是能够到达这个位置,估计也是极少了。

逃逸层已经是大气层的最外围了,出了逃逸层,就进入到太空了。

可想要进入太空顺利逃脱,就需要克服地球的引力,所以获得一个很高的速度,才可以做到逃逸。

说道这里,其实已经明白了,水汽是根本不可能从地球逃跑的。

当然这一套方法,是地球进化了四十五亿年才形成了,那么在没有形成之前,地球上的水会不会逃出地球呢?

这个问题的答案就要从地球身上去找了。

而能够记录下地球四十五亿年之间发生的事,只有岩石才能给出答案。

所以科学家们最终在阿卡斯塔片麻岩中找到了,毕竟这是地球上最古老的岩石。

经过检测,岩石中氢同位素、氘的含量和现代海水的比例有着很大的区别。

(注:这也是为什么地球水,来自彗星和小行星碰撞没有被彻底推翻的一个重要原因)

然后通过一些方法对测量出来的数据进行计算,最终得到的答案是,阿卡斯塔片麻岩所处时期的水量和现在地球的水量没有太大的差别,但海水的总量却发生了变化,减少了四分之一。

而减少的海水又跑到哪里去了?

近些年科学家们对马里亚纳海沟进行了研究,发现海底构造板块之间在慢速的碰撞,在这种碰撞中,水被吸入到地球的深处了。

而这些被吸入的水,又是以何种方式被地球吐出来,还没有一个明确的答案。返回搜狐,查看更多

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