衆所周知,地球表面存在著大量的液態水,以至于地球表面有大約70%的面積都被由液態水構成的海洋覆蓋。相關研究表明,早在40多億年前,液態水就已經在地球上出現了,那麽,地球上的水是哪來的呢?用了40多億年,水變少了沒有呢?下面我們就來聊一下這個話題。
根據科學界的主流觀點,太陽系形成于一片巨大的原始星雲,這被稱爲“太陽星雲”,在大約46億年前,“太陽星雲”因爲某種外界的擾動而發生了引力坍縮,在坍縮過程中,太陽首先在星雲的中心位置生成,殘余的物質則一邊圍繞著太陽運行,一邊繼續碰撞與吸積,最終演化成了太陽系中包括地球在內的衆多天體。
從已知宇宙的元素豐度可以看到,構成水的氫元素和氧元素都是宇宙中很常見的元素,而由于氧元素的化學性質非常活潑,它們很容易與氫元素發生反應並生成水,因此我們不難推測出,在“太陽星雲”之中,本身就含有大量的水。
然而,“太陽星雲”中有大量的水,並不意味著地球在形成之初就一定可以擁有很多水。
對此,有一種觀點認爲,在太陽形成之後,它釋放的能量會使其附近一定距離範圍內的水都以水蒸氣的形式存在,同時驅動著它們向外散逸,而地球的形成是一個從小到大的過程,只有在地球的質量增大到一定程度的時候,其産生的引力才可以束縛住水蒸氣,所以在地球最終“成長”到可以束縛水蒸氣之時,它所在的區域已經沒有剩下什麽水了。
也就是說,在地球形成之初,其實是非常缺水的,另一方面來講,由于太陽的熱輻射會隨著距離的增加而不斷減弱,當達到一定程度時,水就會被凍結成固態的冰,變得很容易吸積,因此那些形成于距離太陽更遠的天體,通常都會含有大量的水。
所以該觀點推測,地球上的水,應該主要來自于那些形成太陽系“外側”的小天體(如小行星、彗星),畢竟早期太陽系可以說是一片混亂,經常會有小天體撞擊地球,特別是在大約38億至41億年前的“後期重轟炸期”,這樣的事件更是多得難以計數。
不過也有觀點認爲,原始的地球就已經有很多水了,其理由是,在太陽系形成之初,水會以“結晶水”的形式存在于多種礦物之中,而在地球的形成過程中,這種富含水的礦物是可以被大量吸積的。
隨著原始地球的“個頭”不斷變大,大量的碰撞所産生的熱量也在持續累積,其溫度也越來越高,當達到一定程度時,這些礦物中的水就會被釋放出來,並因爲高溫而以水蒸氣的形式存在,而在這個時候,原始地球的質量已經足夠大,其産生的引力已經可以將這些水蒸氣牢牢的束縛在地球的上空。
在地球最終形成之後,其運行軌道上絕大部分物質都被“清空”,沒有了頻繁的碰撞,地球就開始持續降溫,當溫度降低到一定程度的時候,那些水蒸氣就大量地凝結成液態水,進而降落到地球表面。
近些年來,隨著相關研究的深入,科學家發現這兩種觀點都有各自的證據支撐,所以科學界普遍認爲,地球上的水應該是內源和外源共同作用的結果,不過就目前的情況來看,科學家並不確定到底是來自哪種渠道的水更多。
那麽,地球上的水用了40多億年,變少了沒有呢?我們接著看。
正如前文所言,即使是水蒸氣也會被地球的引力牢牢地束縛住。之所以會這樣,其實是因爲水分子的分子量較大,但問題是,水分子的內部結構並不是想象中那樣穩定,只需一定的能量輸入,就可以使其分解爲氫和氧,由于地球的引力不足以束縛住氫,因此一旦出現這樣的情況,氫就有可能從大氣層頂逃逸,進而使地球上的水變少。
實際上,在地球自然界中就存在著可以將水分解的機制,比如說太陽的短波輻射(主要是紫外線)就有一定的概率直接將水“光解”氫氣和氧氣,除此之外,當地球上的海水通過岩石圈的縫隙滲入到地下深處時,有可能會與高溫岩漿以及其中的結晶基岩發生一系列的反應,其淨效應就是將水分解成氫氣和氧氣。
所以一個合理的推測就是,經過了40多億年的漫長時間之後,地球的水應該是會變少的。實際情況也確實是如此,因爲在過去的日子中,科學家已經通過地質記錄、化學同位素變化、大氣逃逸現象模擬和古氣候模型等多方面研究估算出,現代地球的海洋體積相比40多億年前縮小了26%左右。
幸運的是,現代地球的大氣有21%都是氧氣,而在富氧的環境中,即使是水被分解,其産生的氫氣也很容易重新被氧化並生成水,因此與遙遠的過去相比,現代地球上水的流失量是非常少的。
在此基礎上,再加上地球在圍繞太陽運行的過程中,也會時不時地從宇宙空間中捕獲到一些水或者含氫的物質,從整體上來看,現代地球上的水可以做到動態的“收支平衡”,至少在未來的10億年裏,地球上的水都不會明顯地減少,因此我們不必對此感到擔心。
地球上的水不斷蒸發又不斷落下來,包括人喝的又拉出來,始終在循環不存在少了
-2.1-推理一。地球水出現之前,大氣層90%是二氧化碳和氧化氮,大部分都是氧化氣體,土壤也是由衆多氧化物組成,可知地球早期的氧元素非常豐富。假如有1萬億億噸水來自地球以外,氧元素總量將再次暴增。地球有了外來水之後,開始出現微生物,把氧化氣體分解,碳和硫可以沉積入地,氧和氮會留在大氣層。 -2.2-當氧化氣體減少到10%的時候,再加上水的自然電解,大氣層的含氧量應該超過70%,含氮量20%。這個比例與實際相差甚遠,氧氣都跑去哪裏了?根據氧元素總量的變化,顯然水不是來自外太空。
反正等我死那天,我相信還是有水可以做飯開席的!
肯定變少了,小時候田裏小溝小溪小河到處都是水,現在田裏水溝沒有水了,小溪小河斷流了,連湖都幹涸了,不信什麽學家說,什麽物質守恒定律,如果水不變少了,那水那裏去了?
鍋蓋沒有漏氣的情況下,水應該是用不完的
地球上的水從根本上說來源于地核內重元素(粒子)物質核裂變反應續生出氫,氧元素化合爲地內高壓水,通過火山口天池,高山有好水,海底煙囪等爬升到地表,自然形成江河湖海地表巨量水源。詳見《守正創新國學現代化》一文。龔木益
只要地心在,水就不會消失,引力會束縛那些微小分子逃離地球,離地面越高越冷反之海拔越低越熱,直接幾百公裏外的大氣層,太空溫度很低的,大氣層隔絕紫外線,光子照進地球空間,空氣分子氣吸熱散熱,一個循環,南北極光照弱,所以南北極溫度低,低溫空氣往高溫地區流動,高溫空氣上升産生空氣推力,熱空氣去到一定高度冷卻再次往寒冷地區移動,這又是一個循環,
水可能在宇宙裏無處不在,但像在地球上的液態水一樣的存在形式的水可能就少的可憐了
風馬牛不相及。不懂不要亂寫文章誤導讀者
浪費水資源本就是胡扯
水是無線循環的沒多也沒少,,蒸發下雨周而複始
地球上的水在大氣層內循環,和太陽形成了互動,有增加的可能,水越多地球越熱。
我只知道,地球上的水,最早是來自宇宙飛往地球的岩石中信不信由你
沒事,反正用完了我可以哭,大家就有水喝了。
科學家對水的理解其實也是一種歌德巴赫猜想,只能局限于一種:猜測+假想+推理而沒有真實依據的說辭。
沒有,開龍頭就有。
南無阿彌陀佛
主要是從太空中捕捉到許多h2元素,又與氧結合,形成水
那10億年過後咋辦?所以我必須要收藏幾桶水在那裏。
你死了,那坨肉還在。[祈禱][祈禱][祈禱]
現代地球,還有古代地球嗎[呲牙笑]
最外層的水汽多少會有點會逃離地球的引力跑出去,只是量少而已。地球沒法呆人了水都跑不到一成!
太陽系地球還是離白洞太近了啊!。。
水是不會少的:原因自己去想吧……
難道是外星人沒事就過來澆點水?
人幾十年裏用掉的水天天都進入地球循環,最後人被燒被埋被吃,最終也是進入循環,根據能量守恒定律,水的總量不會少。
不生不滅