地球是人類生存的家園,也是一顆美麗的藍色生命星球。從太空中看地球就像一顆美麗的藍色玻璃球,之所以呈現這種景色,跟地球表面有著大量的水資源有關。而水是生命之源,地球早期的生命誕生於海洋,如果沒有水,可能也不會有生命的誕生和人類的誕生。
對於我們來說,水是一種非常普通的物質,它無處不在,雨雪冰霜,江河湖海等,我們身邊處處可以見到水的身影。可是很少有人會去想這樣一個問題:「水究竟是從哪裡來的?」雖然我們普通人都沒有去思考這個問題,但是科學家們其實一直在研究探索地球早期水的來源。
如果要追蹤宇宙早期的水來源,那可能要從宇宙大爆炸的時候說起,當宇宙大爆炸發生的時候,質子、中子和電子都在高達100億度的高溫下擠成一團。僅僅過了數分鐘,氫原子和氦原子這兩種輕元素便開始成形,這一過程名叫「核合成」。
較重的元素出現得稍晚一些,幅輕元素在恆星內部通過核聚變合成,隨著時間的流逝,恆星中誕生的重元素越來越多,包括氧在內的各種元素被源源不斷地送入太空之中,與更輕的元素相互混合。這個時候,氫氣分子和氧氣分子在一些特定的條件下開始形成了水,這可能就是宇宙中水的起源。
當然宇宙中水的起源跟地球早期水的起源可能並沒有直接的關係,地球早期的水可能來源於其它的方式,科學家猜測可能有三種起源,下面我們就一起去看看是哪三種可能的起源。
第一種、來自於彗星的撞擊,這也是科學界對地球水的起源認同度最高的一種,科學家認為宇宙中存在大量的水分子,而這些水分子在遠離恆星的地方凝聚附著於一些天體上面,這樣的天體我們稱之為彗星。彗星相當於一個個運水車,它們在宇宙中流浪,靠近某顆行星的時候,被行星的引力牽引撞擊之後就將水帶到了行星上。
大約40億年前,地球表面曾遭到過成百上千萬顆小行星和彗星的轟擊。看看月球表面密密麻麻的環形山,你就能大概想像出地球當時是什麼情況了。而該理論稱,擊中地球的這些小行星和彗星並不是普通的巖石,而是一種類似「海綿」的東西,裡面儲存的水分在撞擊地表之後便釋放到了地球上。
科學家通過觀測已經證實,小行星和彗星中的確存在水分,尤其是彗星,它在宇宙中快速飛行的時候,後面長長的尾巴就是很好的證明。可能有人認為,地球海洋中的水量如此龐大,光憑小行星和彗星撞擊也許無法提供足夠多的水。可事實上,小行星以及彗星上面的水含量有可能超出我們的估計。
科學家目前已經發現木星和土星有不少的衛星存在著大量的水,其中木衛二的表面被厚達數百公裡的冰層覆蓋,在其冰層這下可能還有更深的液態海洋存在。一個木衛二的含水量就比地球表面的水量還要多,而這個木衛二在太陽系早期的時候,有可能就是一個來自於太陽系之外的彗星,它在進入太陽系之內,被木星的引力吸引成為了它的衛星。其它含有大量水的衛星可能早期的時候也是一顆彗星。
由此可見,一顆小行星或彗星上面的含水量有可能就可以和地球現在的水量媲美,而40年前撞擊地球的小行星和彗星有可能並不是幾顆,而是有很多,它們不僅帶來了大量的貴金屬資源,還帶來了豐富的水資源,甚至生命的種子有可能也是由彗星帶來的。
第二種、太陽內部氧的轟炸造成的,對於地球早期水的起源,科學界還有一種理論認為,地球曾在青年時期受到過太陽內部形成的氧等重元素的「轟炸」,而這些氧元素藉助一種名叫「脫氣」的過程、與地球釋放的氫氣等氣體相結合,逐漸形成了地球上的海洋和大氣。
那麼這個可能會存在嗎?理論上也是有可能的,要知道地球早期的時候,太陽系才剛剛形成,還不是非常穩定,那個時候的太陽也形成不久,也是處於幼兒階段,早期的太陽脾氣特別火爆,太陽風要比現在強烈太多,太陽內部的核聚變反應也非常強烈。
因此,地球早期年輕的時候受到太陽氧等重元素的「轟炸」是非常有可能的,只不過這種「轟炸」是否就能夠與地球釋放的氫等氣體結合形成大量的水資源就很難說了。
第三種、地球自己形成的,最後一個有關地球早期水的起源則認為是地球自己形成的。2017年,科學家通過計算模擬認為地表的水,可能是在地幔深處形成,然後通過地殼運動來到了地殼,形成了現在的海洋。
在很多人看來,地球內部是一個高溫高壓的環境,地幔層更是不可能會有水的存在。可事實上,通過科學家對地球內部的不斷探索和研究發現,地球內部的含水量超出我們的想像,過去認為地球內部即使有水,也會在地殼層,可是新的探測發現,在地幔層也是有很大的可能存在大量的水資源。地球表面每年都會有大量的水流入地球內部,通過地殼到達地幔,最後又通過地殼運動來到了地面,形成了完美的水循環系統。
相信很多朋友都聽說過,在很久以前,地球發生過一次全球大洪水,人們也稱它為史前大洪水。在地球很多古老的文獻記載中都有這場大洪水的記載和描述,可能在一些記載中對史前大洪水有些神化,可是科學家通過研究認為,史前大洪水有可能真的發生過。
想要引發全球大洪水,那需要的水量絕對是超乎想像的,依靠地表的水資源是不大可能引發全球性的大洪水,那麼多餘的那些水哪來的?有人認為有可能就是來自於地球內部的地幔深處,有可能在很久以前,由於地殼的運動,地球內部的水大量湧入地表,從而導致了全球大洪水的發生。後來這些水又流回到地球內部,才讓洪水退去平息。
如果真實真是如此,那麼地球內部有可能存在著一個我們不知道的巨大海洋,它的儲水量不可能還要超過地表的水量。當然,目前這個還只是一種猜測,想要弄明白地球內部是否存在龐大的水資源,只有等未來科技更發達了,能夠深入地幔層才知道。
綜上所述,我們雖然還不知道地球早期水的起源,但是科學家對它的研究探索已經有了很大的進步,相信在不久的未來,有關地球早期水的來歷就會弄清楚,有助於人類對宇宙認知的提高。如果我們能夠弄清楚水的起源,或許對於人類尋找探索地外生命也是有巨大幫助的。
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