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科学家从小行星上找到答案 地球上的水从哪来的

发布时间:2023-03-27 13:10:48 所属栏目:外闻 来源:
导读:众所周知,地球表面71%的面积被水覆盖。然而,地球上的水从哪儿来,却始终是未解之谜。近日,关于地球上水的起源问题又有新发现。

地表下方数百公里深处,可能有一个「隐藏的海洋」,水量相当于地表海洋总水量的3
众所周知,地球表面71%的面积被水覆盖。然而,地球上的水从哪儿来,却始终是未解之谜。近日,关于地球上水的起源问题又有新发现。

地表下方数百公里深处,可能有一个「隐藏的海洋」,水量相当于地表海洋总水量的3倍。此一发现也许有助于解释地球上海洋的水从何而来:来自地球内部。

研究人员利用遍布全美的2000多个地震仪分析了500多次地震的地震波。地震波的穿透力很强,影响了地球内部,如地核;同时由于水可以降低地震波的传播速度,所以科学家可以依据这一研究结果来推断出地震波能穿透的岩石种类。

结果显示,在美国地下660公里深处,岩石发生部分熔融,且从地震波传播速度减缓来看,这是可能有水存在的信号。

与此同时,研究人员在实验室中合成上下地幔过渡带中存在的林伍德石,当仿真地下660公里深处的高温高压环境时,林伍德石发生部分熔融,就像出汗一样释放出水分子。林伍德石因为有着特殊的晶格,会吸引住水分子,就像海绵一样。

所谓“外源说”,顾名思义,认为地球上的水来自地球外部。而外来水源的候选者之一便是彗星和富含水的小行星。

被誉为“脏雪球”的彗星,其成分是水和星际尘埃,彗星撞击地球会带来大量的水。而有些富含水的小行星降落到地球上成为陨石,也含有一定量的水,一般为0.5%—5%,有的可达10%以上,其中碳质球粒陨石含水更多。球粒陨石是太阳系中最常见的一种陨石,大约占所有陨石总数的86%。正因如此,一些科学家认为,正是彗星和小行星等地外天体撞击地球时,将其冰封的水资源带入地球环境中。

外来水源的另一个候选者是太阳丰。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。

与外源说相对的是自源说,自源说认为地球上的水来自于地球本身。地球是由原始的太阳气体和尘埃经过分馏、坍缩、凝聚而形成的。凝聚后的这些星子继续聚集形成行星的胚胎,然后进一步增大生长而形成原始地球。

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到了地面。岩浆中的水也随着火山爆发和地质活动不断释放到大气、降落到地表。汇集到地表低洼处的水就形成了河流、湖泊、海洋。

地球内部蕴含的水量是巨大的。地下深处的岩浆中含有丰富的水。有人根据地球深处岩浆的数量推测,在地球存在的45亿年内,深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半。

还有一种说法认为在地球开始形成的最初阶段,其内部曾包含有非常丰富的氢元素,它们后来与地幔中的氧发生了反应并最终形成了水。

(编辑:汽车网)

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