水是生命之源,是生物體重要組成成分。地球上最早的生命誕生於水中,早期人類沿水而居,靠水而生,河流孕育了早期人類文明,地球若沒有水,將是一個死寂的蒼穹,就不會有這生機勃勃的世界。
充足的水源是地球上生命得以繁衍生息的基本保證,時至今日,地球表面積的71%被水覆蓋,如此多的水到底從哪來?
在古希臘的神話故事裡,海水是海神波塞冬憤怒時揮動金光閃爍的三叉戟猛擊地球後從山巖裡噴射出來的。《聖經》裡說,地球上的水是上帝創造的。
雖然以上兩種都是古人對生命之水的幻想和猜測,但能看出先人們對於水的來源有了探索的欲望。只不過在缺乏科學知識的年代,主觀意識佔據主導地位。
就這一個問題,說法不一。有彗星撞擊說、火山噴發說、地球脫水、脫氣說等,大致可分為兩類:外源說和內源說。
地球上的水是「擠」出來的?
46億年前,太陽形成後殘留下來的氣體和塵埃形成初具雛形的地球。形成初期,地球像個大熔爐,巖漿翻滾,隨著溫度的降低,地球從外到內逐漸冷卻,大部分水被封存在地球內部,大氣層中的氣態水部分凝結為液態,積聚在地表,形成最早的江河湖海。
隨著地質演變,頻繁的地質活動,如火山噴發、地震將地球內部的水帶到地表。儲存在地球內部的水,在重力和擠壓力的作用下,滲出地表。時間改變著一切。
其實,海洋、山脈的形成都是地球收縮的結果。地球收縮做功,產生大量的內能,內能使地球局部破裂,存在於地球內部的水會被「擠出」,便形成海洋。
地球內部的水被「擠出」的過程,由於混合物的內能極高,會伴隨著複雜的化學變化甚至還存核能的變化,所以海水成分比較複雜;存在於地球內部的複雜混合物被「擠出」,除水之外的物質會形成山脈。
所以山脈應該是地球內部的高能混合物被「擠出」,該區域地面附近塌陷,形成明顯的高度差,就是高山和平地。所以有山水相連的說法,山脈來自於地球的內部,水也來自於地球的內部,地球收縮時,「擠出」的物質中,形成山脈的過程中,水流向低洼區域形成海洋、河流。當然也可能一部分水被封閉在山脈中,所以山有多高水就有多高的說法。
地球上的水是彗星小行星「撞」出來的?
除了來自地球本身,關於地球上水的來源還有一種猜想——來自彗星和小行星,太空中的補給讓水資源更豐富。
彗星因由冰塊和固體塵埃組成,故被稱為「髒雪球」。彗星進入地球大氣層,由於空氣摩擦產生高溫,冰塊融化變成氣態,為大氣層帶來水分及其他成分的補給。
根據現有研究,有些小行星也含有水,一般為0.5%—5%,有的可達10%以上,其中碳質球粒隕石含水更多。當它們墜落地球時,也將其中冰封的水資源帶入地球。
地球上的水是太陽風「吹」出來的?
外來水源的另一個候選者就是太陽風。
太陽風是指從太陽日冕向星際空間輻射的連續的等離子體粒子流,是典型的電離原子,有約90%的質子(氫核)、7%的α粒子(氦核)和極少量其他元素的原子核組成。
太陽風到達地球大氣層,帶來大量的氫核、氧核等原子核,與大氣層中的電子結合稱原子,氫原子和氧原子通過一系列反應變成水分子,據估計,在地球大氣層高層,每年產生約1.5噸這種「宇宙水」,然後,以冰霜雨雪的形勢下到地球表面。
照此計算,在地球46億年的生命長河中,也不過形成69億噸的水,這與地球表面的水儲量相比,可謂九牛一毛。
關於地球上水的來源地探秘還在繼續,這就是科學認知的一個過程,循序漸進。也許,時間會給出答案,也許永遠沒有一個可靠準確的答案,因為對於過去,人們回不去。