先講一則小故事:老和尚給小和尚一個杯子,讓小和尚裝滿,小和尚依次裝了石頭、沙子、水,最後才算裝滿了。
標題的疑問,想法應該和小和尚故事思維類似,假設地球好比一個圓形裝備,在我們的觀察中,水是很容易下滲的,為什麼地球內部卻沒有水。
上面的杯子,如果只裝一杯水,是裝滿了嗎?沒有,還可以再裝下鹽。
再試問,如果我們看到的地球表面全部都是金礦、銀礦、鐵礦等金屬類構成,還會覺得水可以下滲嗎?
我們通常看到的、所說的地球表面,大多只是地球最上層極薄的土壤層,整個地殼我們按它較厚的地方60km來算,也只佔地球半徑的1%都不到,人類現在的技術連地殼都鑽不透,那可是先進的科技,堅硬的鑽頭向地下打鑽孔。
說了上面那麼多,這個問題,我覺得可以從以下幾個方面來解釋
物質的密度
物理課中學習的密度,是用物體的質量除以體積,密度越大,意味著單位體積越重,表現就是同樣一桶水和一桶鐵塊,很顯然鐵塊重太多了,這是中學生都知道的知識。
根據物體的密度,我們都知道,在一定空間內,密度大的下沉,密度小的位於上方,這也是為什麼地球外面包裹著大氣層,而表面有山河湖海,底下是地殼,地殼的組成非常的複雜,它有各式各樣的土壤、巖石、礦物質等構成,而這些東西本身密度就很大,在數萬年的沉積堆砌之後,下部會被壓縮得更為緊實。
水雖然容易滲透,但總的說它的密度較小,很難真的滲透到過深的地球內部中去,雖然有些地方有地下河、暗渠等,但它們多是在喀斯特地貌中形成,那些巖石是可溶性巖石,容易與水發生反應,並且這些地下河深度也並不算真的很深。
物質的流動性
說完物質的密度,我們雖然不會記住每樣物體的密度,但是都是有感知的,通常情況下氣體的密度小於流體小於固體,而密度越小的物質,有個很明顯能感知到的現象:密度越小擴散性越好(也是互相關聯,因為分子間距大,易擴散,所以密度小)水作為最常見的流體,它的流動性極強,滲透性也強。
但這個時候不禁要提到:氣體,氣體是更容易隨處擴散隨意滲透,地球表面很難實現真空狀態。
那麼地球內部是否有空氣流動呢?
你的回答是什麼?肯定覺得是沒有吧?可能會說,固體太多阻礙空氣流動,空氣不能在地球內流動,那麼水可以在其內流動麼?
其實在我們的地殼表層的土壤中,都是含有空氣、水分的,尤其是在種植相關的場景中,都是需要考察土壤的各含量,含水量就是考察的一個重點。
在固體之間也是會有「流動」的,其實是固體物質之間的交換,比如兩塊塑料尺子或者橡皮放在一起很長時間,會黏在一起,其實是它們之間分子進行了交換,金屬或者一些固體家具等之間也有可能發生這樣的現象的,相似成分的物質之間才更容易發生這樣的現象。
水的流動性好,但也分疏水和親水物質,我們很容易理解往金子上面潑水,我們不會覺得水流到金子裡面了,但如果往沙子、鹽上面潑水,我們會覺得水被吸收了,滲透進去了。
地球的內部結構
地球簡單說分為地殼、地幔、地核三部分,這三部分,除了地殼表層,我們對地球內部其實研究甚少,大多都是靠波來研究的,目前對地球內部結構,普遍認可的是:地球內部是高溫、高壓的,越往地球中心,溫度越高。高溫、高壓這兩項,就都不利於水的滲透。
總結
總結這個文章的時候,大家可以看一下我之前的一篇文章:地球內部有水嗎?這篇文章內分析過地球內部是否有水,結論是有的,但是以晶體形式存在,絕對無法流動。
這個問題就是水雖然受到重力,但是它自身密度較小,流動性依賴於分子間的物質交換難易程度,不是哪裡它都能去的。如果它滲透能力極強,那麼人類建造的堤壩、水電站等防洪措施豈不是沒有什麼用?地球內部的結構可比人類建造物要厲害更多了,所以水無法滲透到地球內部,無法在地球內部形成循環、流動,但是地球內部可能是有大量水存在的。