地球上的水是怎麼來的?

2020-12-07 薛丁格的科學

我們知道,地球70%的面積是海洋,只有30%是陸地,那麼問題來了,這些水究竟是怎麼來的呢?

目前,關於水的起源,科學家有兩種假說,一種是自源說,意思是這些水是地球自帶的;另一種假說是外源說,意思是小行星撞地球送來的水。

這兩種假說哪個更符合地球水的起源呢?我們具體來看一下。

自源說

我們知道,水分子是由氫原子和氧原子構成,在地球形成早期時,這些成分和其他物質一起匯聚成為了地球。而地球在剛形成時候,溫度非常高,氫離子和羥基等會氣化漂浮在空中,由於地球引力的存在,它們才沒有飄向太空。後來地球溫度逐漸冷卻,在冷卻的過程中,它們會水化,並以液態水的形式落到地面上。

據研究統計,這場雨持續下了幾百萬年甚至幾千萬年,雨水匯集到低洼之處,形成了原始海洋、湖泊,這些就是地球原始液態水。

但今天的地球表面水含量和原始液態水相比,有了較大的變化。據科學家研究發現,在地球幾十億年的歷史中,地球內部的水不斷地溢出,截止到目前,每年仍有約660立方千米的水從地幔處溢出。

那麼問題來了,地幔中的水是從哪裡來的呢?

其實,地幔中的水,也是地球自帶的,我們知道,地球逐漸降溫時,有一部分水蒸氣水化之後進入到礦物質的晶格之中,等待礦物質也冷卻之後,這些水分子就被鎖進了礦物質晶格之中。

科學家研究發現,礦物質晶格之中的水含量,大約是地球表面總水量的3倍左右。其中含水比較豐富的礦物質中,有一種叫做林伍德石,這種礦物質廣泛分布於地表、巖石圈中。

據統計,在地表200km處,1萬個林伍德石晶格之中,含有20個水分子,而在上下地幔處左右,100個林伍德石晶格之中就含有1.5水分子。

除了水含量之外,現在地球上水的成分和原始液態水也不相同。

原始液態水因為地球剛降溫,地面上殘存著很多火山灰以及火山氣體,因此早期液態水呈弱酸性。但目前,地球上的液態水呈弱鹼性。

外源說

外源說認為,地球上的水是由宇宙中的各大天體撞擊地球而運送來的,由於不是水不是誕生於地球,因此被稱為外源說

其實,地球不是唯一含有水的星球,而且也不是含水比例最高的星球,僅觀測太陽系內各星球數據,就會發現比地球水含量比例高的星球就有很多。

而地球在45億年的歷史中,遭受過無數次宇宙天體的撞擊,如果撞擊地球的天體中含有大量的水,這就意味著當它們撞擊地球時,無意之中也為地球送來了大量的水。

目前,科學家還真的發現,在地球剛形成之初的4-6億年間,就有大量小行星、彗星以及行星的撞擊,比如:忒亞撞擊地球,這些天體在撞擊地球時,就像是宇宙的水源搬運工一樣,為地球源源不斷地送來水分子。

以上這些,並不是科學家們隨意的猜測,而是有堅實的證據,比如:對不同天體做D/H的比例分析,不同天體間的D/H的比例是不同的,只要一一對應,就可以找到地球上水的來源。

研究發現,在一種名叫做碳質球粒隕石上,它的水分子的D/H的比例和地球液態水是一樣的,而研究發現,這種隕石在太陽系很常見。

也就是說,地球上的水,有可能是小行星送來的。

但是,也有科學家反對,他們認為,可能是地球自帶的液態水成分和隕石水成分一致,沒有證據表明,地球上的液態水全部來源於外星球。

所以,關於地球水的起源,目前存在著第三種假說,也是主流假說。

自源說+外源說

有相當一部分科學家認為,地球水的形成,其實是地球自帶的和外星球送來的共同作用的結果,正是因為如此,地球目前才有大量液態水,生命才得以在地球上誕生。

相關焦點

  • 地球上為什麼有這麼多的水?都是從哪來的?這些水會蒸發到宇宙嗎
    這樣看來,水肯定不是一開始就存在於地球裡的,水是生命之源,那地球上的水那麼多,是從哪裡來的呢?科學家們對地球水的來源說法不一。有的人說,海洋是在地球形成後的1億年產生的,在地球半徑達到現在的60%的時候,地球所產生的重力就能夠維持一個包含水汽的稀薄大氣。
  • 大洪水淹了整個地球,水從哪來?
    在近代,大洪水到底是神話還是歷史大家並沒有一個明確的規定,直到一個地質研究科學家,發表了一篇文章,文章的大概主題內容就是說:地球上以前發生過的,現在還在發生。這句話的意思大概就是講:只要地球上發生過的,那它就會再次發生。其實這句話扯,但是當時卻轟動了很多人,所以大洪水就成了世界性的神話。
  • 地球上最強的生物:水熊蟲
    不管你願不願意相信,地球上都有一種不會死的生物,這種生物叫做「水熊蟲」。水熊蟲是一種微生物,可能是由於樣子比較像熊,所以叫做水熊蟲。它的名字裡面有一個水字,並不是因為生活在水中,而是它和永生的秘密有關。
  • 假如地球引力突然消失,地球上的水會怎麼樣呢?看完恍然大悟
    地球是一個球形,正是由於有了引力,人類才能生存在地球表面,萬物才能有序地保持著秩序。有了引力,地球上的水才不會亂流。那麼假如地球上的引力突然消失了,地球上的水會怎麼樣呢?我們都知道,水是生命之源,地球水資源佔地球面積的71%,可以說地球是一個水球,正因為有了如此多的水,地球的生命才如此豐富多彩。而地球能保持現在這模樣,是因為地球強大的引力將一切物質牢牢地控制住,不讓這些東西亂跑。
  • 地球上並沒有生命,那第一個生命是怎麼誕生的?
    提到《進化論》,許多人會下意識地反對,認為該理論最大的缺陷就是無法解釋地球上第一個生命是怎麼誕生的。按照進化論的理論,生命是不斷地改變自己的形態,其中能夠適應環境地則被保留;反之則被淘汰。然而如果地球上根本沒有生命,豈不是意味著現如今所有的生物壓根就不會出現?其實,進化論只適用於解釋生命是怎麼演化的,而不能解釋生命起源的問題。關於生命起源,科學家們已經找到了新的證據。
  • 地球上本沒有人,那第一個人是怎麼來的?人類未來會毀滅嗎
    世界上本來是沒有人的,因為地球原本也是不存在的,在大約45億年前,地球才誕生。地球誕生後出現了生命起源,最初的生命可以追溯到大約34億年前,那是一些最原始的微生物。既然地球生命從無到有,人類也是從無到有,那地球上第一個人是怎麼來的呢?
  • 孕育了生命、成就了人類文明,淺談地球上最平凡的物質——水
    洗碗精和洗衣精,農藥和中藥,造紙和染布,都是運用了水的這個性質。水的溫度不容易被外界「同化」,所以人的正常體溫可以維持在37℃。換句話說,水可以吸收大量的能量,是自然的冷卻劑,這一特性被廣泛用於工業冷卻。水力可以發電,而水本身可以分解成氫來發電。水有太多的用途,不勝枚舉。水是如此的普通和普通,但水真的是生活不可缺少的。
  • 地球上的第一個人是怎麼來的?人類是怎麼繁殖起來的?
    地球上的生命有38億年的演化史,發展到今天出現了數百萬個形態各異差異很大的物種,生命的起源是一個聽起來簡單但是涵蓋面卻很廣的問題。追尋人類起源問題自然就避免不了地球生命起源發展這個大背景。這是兩個問題,首先是生命起源其次是生命發展。目前主流觀點認為在38億年前因為某些機制,地球上的有機質在原始海洋的特殊環境中形成生命,這個特殊的地方被科學家稱之為黑煙囪,目前在一些海底還存在這樣的環境。
  • 地球上的第一個人是怎麼來的?人類是怎麼繁衍起來的?
    世界上的第一個人是怎麼來的?歷史上並沒有任何科學的記載,如果我們想要去尋找世界上第一對男女的足跡只能去宗教和神話故事裡尋找了。 他們的父母的父母是從哪裡來的呢?也是人嗎?
  • 地球上的煤是怎麼來的呢?看完知道了
    但是這些東西已經維持了很長時間,它的儲存量可是相當大的消費,你們知道地球上大量的煤是從哪些地方來的嗎?他們又是怎樣形成的呢?根據一些科學家的研究,他們發現就算是地球上所有的石油都用光了,煤炭儲存量還是很大,仍然能夠維持我們生活一百多年。雖然它對世界的危害比較大,但是給我們提供的能源很大。那麼含量如此巨大的能源,究竟來源於那些地方呢?
  • 地球有多少黃金?地球上大量的黃金是怎麼形成的?
    就是想留著黃金來增值。所以說黃金是每個人都想得到的,也是很多人奮鬥的目標。這個時候有的朋友可能就會問了,世界上為什麼會存在黃金呢?黃金是怎麼來的呢?這就是本期小編要給大家分享的內容了,趕緊一起來了解一起下吧!
  • 最早地球上沒有泥土,那麼它是怎麼來的呢?看看專家怎麼說
    種豆得豆種瓜得瓜,這句話想必大家都聽說過吧,在地裡面種什麼東西就會長出來什麼東西,不過咱們說的地指的都是土地,土地裡面到處都是泥土,有了泥土農作物才能茁壯成長,陸地上所有的植物才能蓬勃發展,所以泥土簡直是地球極其珍貴的寶藏,那麼問題來了,地球剛誕生時產生的物質就是泥土嗎?
  • 天文學家發現110光年外宜居行星上存在水,可能是宜居的大號地球
    超級地球這是科學家首次對一顆行星做出這樣的發現,該行星與恆星的距離意味著理論上它的表面可能有液態水。即天文學家首次在太陽系外的一顆可能適宜人類居住的行星上發現了水存在的證據。這一發現表明,圍繞一顆距地球110光年的紅矮星運行的行星K2-18b的大氣層中含有水蒸氣。這是第一次發現行星位於我們所認為的宜居帶上。相關研究的兩篇論文一篇發表在《自然天文學》上,一篇上傳在arXiv網站上。
  • 地球上的水沒有保質期,為什麼放到瓶子裡會過期?今天算明白了
    地球上的水沒有保質期,為什麼放到瓶子裡會過期?今天算明白了水是世界上所有生物在生存時必不可少的東西。大家都知道,我們地球上有一大半都是海洋,所以水資源還是相當豐富的,我們人類的生活離不開乾淨的飲用水,可不是所有的水資源都可以供我們人類飲用的。正常情況下,這些水並沒有一個保質期限,但奇怪的是,將這些水裝進瓶子後就會有一個保質期,那這又是為什麼呢?科學家對這個問題給出了解釋,一起來看看吧!
  • 水在地球上幾十億年都沒有過期,裝在瓶子裡,為何卻有了保質期?
    首先要知道地球是一個神奇的存在,擁有強大的自我修復系統,有一套完美的循環再生系統,地球恰到好處的平衡著每一種物質,每一個生命之間的聯繫。水蒸發,然後有雨,雨落到地面再經過大自然的過濾匯聚成水,永遠都在循環,永遠都在流動,水在一系列的自我清潔再生活動中也賦予了地球上各種生命保持新鮮,活力。河流的水都是下雨來的,雨哪裡來?蒸發啊!
  • 水熊蟲跌落神壇,這種生物才是地球上真正的「死侍」
    一直以來,水熊蟲就被譽為「不死小強」。這種微小的生物,可以不吃不喝存活30年,不管是零下200攝氏度的低溫,還是150攝氏度的高溫,水熊蟲都能歡快自得,就算拿到宇宙的真空條件下,致命的宇宙射線在水熊蟲看來,也不過是撓痒痒而已。
  • 考拉這麼二的生物,是怎麼在地球上活這麼久的?
    有一種生物,一天能睡二十個小時,有一種生物,甚至不需要水,僅靠樹葉為生,有一種生物,吃喝拉撒睡能都在樹上,這樣一種生物,竟然在地球上至少生活了1500萬年!今天就給大家介紹這樣一種奇葩生物————考拉!樹袋熊,俗稱考拉,長著圓眼睛,大耳朵,毛茸茸的,一看就是很呆的模樣,在澳大利亞屬於國寶般的存在。
  • 日本隼鳥號再立新功,小行星上發現水,科學家:或是地球海洋之源
    科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇水是地球上最常見的物質,也是生命之源,人的身體質量的60%以上都是水,在一定意義上我們可以認為,有水就有生命。最近,日本隼鳥號小行星探測器成功從Itokawa小行星帶回1500顆小行星巖石樣本,在對其分析研究後,科學家驚喜地發現了水的存在。
  • 在地球上生活了這麼多年,你知道地球母親多少歲?年齡怎麼計算
    地球母親到底多大,從什麼時候開始算起,中國人都講究探本朔源,自然地球年齡對於我們也具有非凡的意義。歷史學家可能會說,文明的興起是地球年齡的開始;古生物學家會說,通過化石,最早出現的生命便是地球年齡的開始;地質學家會說,從地球地質作用開始便是地球年齡的開始;天文學家會說,從地球形成之時便是他的年齡開始。地球年齡分為天文年齡和地質年齡,根據推算天文年齡大概為45.5億年,地質年齡大概比天文年齡小几億年。至於具體怎麼算,跟著小編看看如何記錄地球母親的年齡。
  • 鑽石是怎麼來的,地球內部1000億噸鑽石該如何運到地球表面?
    鑽石是一種名貴寶石,然而在地球表面,鑽石的數量並不多,且地理位置分布不均勻,其中一些地方的鑽石明顯要比其他地方多得多,尤其是火山曾經爆發過的地方。比如:南非是鑽石的重要產區之一,這裡的鑽石不僅品質好,而且鑽石個頭也非常大,其中世界上最大的鑽石「庫利南」就是在這裡被發現。據研究發現,在地質歷史上,南非曾經發生過多次火山運動,而這些火山恰恰是鑽石礦形成的關鍵。