地球上的水,來自哪裡?

地球 太陽系 宇宙 探索 科學 汽航島 2018-12-01

假如有一天,地球水源乾涸,我們沒水喝,世界究竟會變成什麼樣子?不論結局如何,依賴藍色星球的動植物都將消失。

地球上如此多水,是從哪裡來的呢?有人看到天上下雨下雪,就認為地球上的水是從天上掉下來的。其實,雨雪都是地面上的水汽蒸發到空中形成的。如果地球上沒有水,也就不可能下雨下雪了。

地球上的水,來自哪裡?

地球上的水是在地球形成的過程中逐漸產生出來的。起初由於宇宙塵組成的星雲收縮形成太陽系,地球作為太陽系的成員而產生。星雲由土物質、冰物質和氣物質組成。土物質主要是鐵、硅、鎂和它們的氧化物;冰物質由碳、氮、氧和它們的氫比物組成;氣物質主要是氫、氦和氨等。土物質和一部分冰物質處於凝聚狀態或固態,是形成地球的主要原料。具有 46 億年曆史的地球在它的起始階段,作為宇宙物質之一的水,同時被封存在地球的原始物質——球粒隕石中。

地球上的水,來自哪裡?

由於當時雛形地球溫度很高,原始物質皆處於熔融狀態,而且地球自轉速度很快(35 億年以前,地球自轉的速度為現在速度的6倍,即每天只有 4 小時),因此,便產生重力離心分異;較重的物質逐漸向地球核部集中;較輕的物質則逐漸向外遷移。

這樣,就慢慢形成了地球的地核、地幔、地殼三個圈層構造。在地球圈層分異過程中,水是最輕的物質之一,並且活動性也最強,自然首先移向地球外層。後來,當外層富含水的熔融岩漿凝固成堅硬地殼時,含在岩漿中的水,大部分就被擠壓出來,並向地球表面逸出,從而形成今天的江河湖海。

地球上的水,來自哪裡?

不過,由於 30 億年前地球表面的溫度極高,因而被擠壓出來的水幾乎都呈水汽狀態存在,又因地心引力的作用,使它不能逸散,只有升騰為雲霧飄浮在地球上空。隨著水汽的增加,雲層愈積愈厚,阻礙了太陽對地表的直接照射,使地表溫度逐漸降低,於是岩漿冷卻,固化為地殼。直到地表溫度下降到 100℃以下時,濃厚的水汽才逐漸冷凝成水滴並開始大量地向地面降落。

大約到 6 億年前,地表溫度降到 30℃左右(與現在地表溫度相當)時,岩漿中擠出來的水大約有 99%都呈水滴落到地表,這就是造成如今地球上部存在這麼多水的原因所在。

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