太陽系內,儲水量最大的天體是哪一個?地球排名第幾?

2021-01-07 鍾銘聊科學

地球「更多的水」在地下

如果我們從太空當中看向地球,我們就會發現,地球就好像是一顆水球一樣。地球表面70%左右的面積都被水覆蓋,放眼整個太陽系各個天體,幾乎很難再找到第二個類似於地球這樣的「水球」了。

但是如果我們要問,在太陽系當中儲水量最大的天體到底是哪個?

其實,地球就很難能夠排上號。這個問題看似很簡單,但實際上並不簡單。如果我們僅僅是統計「液態水和固態冰」的形式,那麼地球含水的百分比僅僅只有0.12%,即便是統計絕對量,液態水的含量僅僅只有1.335*10^10億噸,在太陽系當中也不算是多的,木星和土星的一些衛星的含水量都要比地球高。

當然,實際上地球上的水也不只這麼多。地球目前表面的水悲觀估計也最多也就佔到地球總水量的25%。那其他的「水」去哪了呢?

我們直接給出答案:在一些巖石當中。我們都知道,地球形成於46億年前,當時是太陽先形成,而地球是太陽形成時的邊角碎料構成的。

地球在形成過程中,星雲物質中就還有「水」,它們主要以氫離子,羥基等形式通過水合作用被鎖在星雲的晶格之中。早期的地球極其滾燙的,這些「水」以水蒸氣的形式進入到地球大氣中。科學家曾經發現過44億年前的鋯石碎片,通過分析鋯,科學家石碎片就是石頭和水接觸後形成的,這也證明了地球早期就有「水」的存在。

後來,地球逐漸涼下來,這些水以「液態水」的形式落回到地球,地球下了一場長達千萬年的大雨,這場大雨使得地球出現了原始海洋。後來,在地球又遭受了許多「帶水」的小行星和彗星的撞擊,這些小行星和彗星又像送水工也一樣送來了很多水。這也就是目前地球表面水的主要來源。

不過實際上,地球內部還存在著比地球表面還要多的水。這些「水」主要存在於地球的地幔層當中,在距離地表200km處,存在著一種叫做林伍德石的石頭,它們也被稱為尖晶橄欖石。

這種石頭當中就含有豐富的水,大概每100萬個尖晶橄欖石的晶體分子當中,就有2000多個水分子。林伍德石在地幔中大量的存在,儲量非常豐富,即便是保守估計,這些尖晶橄欖石當中的「水」的總量也至少是地表液態水總量的3倍,達到了4.485*10^10億噸。

地球絕對含水量或位居第三

因此,我們在計算地球水的儲量時,其實不能僅僅統計地球表面的水。按照目前的發現來看,地球上的水至少是地球表面的4倍。如果是這樣,地球的絕對水儲量(而非百分比)可以排到太陽系天體中的前三,僅次於土衛六和木衛三。

而從水的佔百分比來看,地球無論如何都是排不上號的。當然,這裡還是要強調一下,以上的結論是基於目前的科學發現而得來的。很有可能地球內部是不是還存在著其他巖石儲存在水,或者其他天體是不是還存在著我們沒有探明的水。

水為什麼重要?

很多人可能不了解為什麼要研究各個星球的含水量。其實水,尤其是液態水對於生命活動至關重要。我們知道,地球處於太陽系的宜居帶內,這個宜居帶的定義就是指離太陽的距離恰好可以使得天體保有液態水而範圍。地球正是因為正好在整個區間,因此,處於宜居帶內,生命才有機會出現。

由於地球早期的大氣沒有臭氧,無法吸收紫外線,紫外線對於生命來說是致命的。因此,如果地球上只有陸地,那生命不可能存在的。早期的生命其實就是起源於海洋的,利用海底熱泉口附近的能量來存活。

因此,尋找含有液態水的天體對我們來說至關重要,因為這些星球很有可能會有生命。科學家就聚焦了兩個太陽系內的天體,分別是木衛二和土衛二。它們不僅僅有液態水,而且還有類似於地球早期生命起源的環境的海底熱泉口。科學家相信這兩個天體可能是除了地球之外,最有可能誕生生命的星球。對於它們的探索,很有可能幫助我們了解生命起源之初的情況。

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