地球上的水來自何處
地球上的水來自何處
從太空中看地球,它是一個大部分為藍色的圓球,那些藍色的部分便是水。在太陽係中,地球是唯一擁有液態水的天體。這讓人們不禁想問:地球上的水來自何處?
地球其實名不副實,它表麵積約5.1億平方千米,其中陸地麵積佔地球表麵積的29.2%,海洋的麵積佔70.8%,是一個實實在在的水球。
地球上有多少水?聯合國統計資料顯示,地球上總共有138.6億立方米的水。
長久以來,人們對地球上水的來源問題一直爭論不休。對此,有兩種完全相反的看法,一種觀點認為水是從天上(雨雪)掉下來的;另一種觀點認為,雨雪是地麵上的水蒸發後才到了天上的。
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有些科學家說,太陽風導緻了水的產生,地球水是太陽風帶來的,是太陽風的傑作。首先提出這一觀點的科學家是托維利,他認為太陽風是太陽外層大氣向外逸散出來的粒子流,電子和氫原子核——質子是其主要成分。根據計算,托維利得出這樣一個結論:從地球形成到今天,地球已從太陽風中吸收的氫的總量達1.70×1023克。我們知道,氫和氧結合就會產生水,如果把這些氫全部和地球上的氧結合,就可產生1.53×1024克的水,地球水現在的總量145億噸與這個數字是十分接近的。更重要的是,地球水中的氫與氚含量之比為6700:1,這同太陽表麵的氫氚比也是十分接近的。因此托維利認為,根據這些計算和成分對比,可以充分說明地球水來自太陽風。
研究地球物質成分和內部構造的科學家認為,地球上的水其實是從地球內部擠壓出來的,地球表麵原本是沒有水的。水最早是從星雲物質中帶來的,在地球形成時,通過地球的演化,後來不斷從地球深處釋放出來。幾乎在每次火山噴發時總會噴出大量氣體,水蒸氣要佔到75%以上。地下深處的岩漿中有水分,即使是由岩漿凝固結晶而成的火成岩,水也以結晶水的形式存在其中。
但是,隨著人們對火山現象研究的深入,上述觀點被推翻。人們發現同火山活動有關的水,是地球現有水循環的一部分,並不是什麼從深部釋放出來的“新生水”。
科學家克萊因分析了世界各火山活動區與火山有關的熱水中的氚,證明它們與當地的地麵水是相同的,從而確認它們是滲入地下的地麵水,在火山熱力的作用下重新變為水蒸氣上升。
後來,科學家根據對某些地區火山熱力所導緻的氚進行分析,發現人工爆炸能夠導緻氚含量的升高,這就進一步說明其實是新近滲入地下的雨水變成了火山熱水。這些研究成果使那些主張地球水來自“娘胎”的研究者修正了對火山水的看法。
水的來源並無定論,美國衣阿華大學的弗蘭克等科學家還提出了一個引人注目的新理論:太空中由冰組成的彗星才是地球上水的來源。
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