地球上的水只分布在地表麼?還是地球內部也有水?

2020-12-04 鍾銘聊科學

#了不起的自然氣象#

地球的水到底在哪?

地球是八大行星當中,唯一一個表面有大量液態水的行星,但實際上地球的水儲量並不算豐富,即便如此水佔地球表面也差不多達到了71%左右。

那麼,這就是地球上所有的水的儲量了麼?

實際上,並非如此。

地球表面的水只佔據地球總水量的一部分,而且是一小部分。這些水絕大多數都在地幔當中,這到底是咋回事呢?這就要從水的起源說起。

水的起源

話說早期地球形成時,構成地球的元素當中就含有水,主要是以氫離子,羥基等形式通過水化作用進入到物質的晶格當中。後來,由於地球形成時是個大火球,許多水都被烘烤出來,以水蒸氣的形式存在於大氣當中,由於地球引力的作用,它們才沒有像氫氣那樣跑掉。

有沒有證據呢?實際上是真的有,有地球的巖石為證,也就是尖晶橄欖石,或者叫做林伍德石。

下圖就是尖晶橄欖石結構示意圖,其中灰色大球就是氧原子,紅色小球就是氫原子,也就是說這種巖石富含水。

這種巖石是主要的造巖礦物,它廣泛分布在構成地球的深處過渡帶。

距地球表面200km的地下深處的尖晶橄欖石含水濃度就非常大,具體有多可觀呢?根據科學家們的測算發現,大概100萬個晶體分子當中,就差不多能有2000個水分子。

而距地球表面410到660千米深度的尖晶橄欖石差不多可以達到100個晶體分子當中,就能有1.5個水分子的存在。

通過理論計算和測算,科學家提出,在上下地幔的過度帶上應該具有大量的尖晶橄欖石。

並且,科學家還對在部分的水的總量進行了估算,如果我們按照尖晶橄欖石的平均含量僅為1%的計算(實際上已經往低了去估算),那麼僅僅是尖晶橄欖石所帶有的總水量就達到了4.5*10^(10)億噸,這個數字比地表總水量的三倍還要多。

所以,從這點來看,地球的水就不只是在地球的表面和地球的地殼當中,而是有大量的水是在上下地幔過渡帶上的尖晶橄欖石當中。那水到底是什麼時候進入到這些巖石的晶格當中的呢?坦白的說,這個問題至今還沒有得到解決。

地表和地殼的水

至於地表的水,科學家後來在澳大利也發現了鋯石碎片,通過測年法,科學家確定了這塊鋯石碎片是44億年前的,它存在於地殼裡,而不是地幔裡。地球也就是形成於45~46億年前,也就是說,地球形成之初地表和地殼就有水了。

後來,科學家根據各種現有的證據進行推算,他們認為地球早期形成沒多久,地球表面和地殼就已經存在了水。而地殼和地表的水,其實也在循環,這是因為板塊移動導致的。地殼分為兩種:一種是大陸地殼,比較輕,也比較厚;一種是大洋地殼,比較重,比較薄。由於地幔溫度高,又很粘稠,加上熱對流的作用,地幔就會流動,也就是會帶著地殼動。

因為大洋板橋更重,也更薄,因此就會呈現向下俯衝的狀態,這時候就會有大量的水進入到地殼當中,下圖中右側,我們就能注意到這些水後來還會跟著火山巖漿回到地球的表面。

這種現象不僅出現在地球歷史上那些板塊運動激烈的時候,實際上,時至今日也沒有停下來過,2018年11月份,有科學家發布了他們對於在馬裡亞納大海溝的研究,研究表明馬裡亞納大海溝附近,有大量的水被吞噬到地殼當中。

最後,我們來總結一下,水其實存在於地表,地殼和地幔當中,至於再往深還有沒有,我們目前不得而知。就目前所知道的情況來看,地球大部分的水,大概超過75%以上的水應該都在地幔當中,被保存在尖晶橄欖石的晶格當中。而地殼和地表的水只佔總水量不到25%的量。

相關焦點

  • 水在重力作用下,為何沒有全部滲入地球內部,而僅在地表循環?
    在我們的印象中,水只能滲透到地球表層的土壤中,無法再深入到地球內部的巖石之中,僅在地球表面參與物質循環,周而復始,地球的總水量基本保護穩定的狀態。而實際上,地球上的水是可以深入到地球內部的,只不過隨著深度的增加,周圍環境的變化使得水無法再繼續深入到更深的內部而已。
  • 水滲透無孔不入,為什麼還沒全部滲入地球內部,只在地表循環?
    水是生活中最常見的物質,在我們的印象中,地下室即使是水泥澆築也是一個陰暗潮溼的世界,只要有一絲縫隙,汩汩的水流就會滲透而入,但地球並不密封,存在太多的裂縫和空隙,為什麼地球上那麼多水,沒有在重力的作用下滲入到地球內部呢?
  • 水「無孔不入」,為什麼沒有滲入地球內部,只在地球表面循環?
    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。
  • 科學家:地球內部發現5個「地下海洋」,地球上的水就來自那裡!
    地球因為有水而有了萬物,有了我們這種可以思考的智慧生命,那麼我們自然而然要思考這樣一個問題,地球上的水究竟是來自哪裡呢?
  • 科學家發現地球內部的秘密,內部存在「地下海洋」,水來自這裡!
    關於水的起源一直以來都沒有確切的答案,人類對於水的來源也有了很多猜想,有人認為地球在形成時,由於地球內部溫度變化和重力作用,物質發生分異和對流,於是地球逐漸分化出圈層,氫、氧氣體上浮到地表後,逐漸形成原始的海洋。
  • 地球上的水 是從何而來?
    連綿不絕的海水分布於地表的巨大盆地中,面積約3.62億平方千米,佔按地表面積的71%,海洋中含有13.5億立方千米的水,佔地球總水量的97%,有人說地球應該叫做水球更為貼切一些,但這麼多的海水都是從哪來的呢?由於海洋比人類誕生的時間要早數十億年,對於這個問題,人們各執一詞,人言各殊。海洋是地球生命的起源地,約佔地球表面的3/4,海洋中的水是怎麼來的呢?
  • 地球正在瘋狂地「喝水」,會不會有一天,把地表上的水給喝乾了?
    水是生命之源,如果沒有食物人類尚可生存一周,但沒有水會怎麼樣呢,就只能生存3到4天,這是孩子們都知道的知識,但是也許我們從來沒有注意到,隨著時間的推移,地球上的水含量也在發生微妙的變化。據國外媒體報導,科學家發現地球上的水正在向地球內部移動,這意味著什麼呢,就是在說地球內部正在消耗數百億噸的水資源,由於地球的板塊不斷移動,大量的水在移動時會被流失到了地球內部,這種被地球吞沒的水,遠遠比之前我們預想的要多得多。
  • 地球上的水是從何而來的?答案就在獵戶座內部
    引言:十幾億年前生命開始在地球上出現後,地球就變得越來越生機勃勃了。地球生命的誕生無法離開液態水,因此人類也將海洋看作是「生命的搖籃」。但是你是否想過地球上的水是不是地球自身產生的?如果不是的話,地球上的水又是從何而來呢?
  • 地球上的水是怎麼來的?
    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。
  • 地球表面的水是增加還是減少?
    地球水量地球表面有71%的面積被水覆蓋,這讓它成為一顆美麗的藍色星球。這些水總量約有14億立方千米,其中淡水只佔2.53%,人類可利用的只有0.26%。那地球上的水是增加還是減少,還是一成不變呢?前面說淡水匱乏,海水上升,這都不假。不過都是全球變暖帶來,全球變暖是人類活動帶來。
  • 地球表面的水是增加還是減少?
    地球水量地球表面有71%的面積被水覆蓋,這讓它成為一顆美麗的藍色星球。這些水總量約有14億立方千米,其中淡水只佔2.53%,人類可利用的只有0.26%。那地球上的水是增加還是減少,還是一成不變呢?前面說淡水匱乏,海水上升,這都不假。不過都是全球變暖帶來,全球變暖是人類活動帶來。但人類活動再怎樣也影響不到水循環。
  • 地球內部圈層結構圖,地球內部存在一個巨型海洋,水量是地表5倍
    最近,地理學家通過很多模擬實驗發現地球內部是存在大量水的。 在零幾年的時候,來自日本的科學家就認為,地球不只是地表上才有水,地底深至地幔同樣含有大量的水資源,為了證明這種觀點,科學家做了一種模擬下地幔的實驗,下地幔是指距離地表600至3000公裡的這段區域,含有很多金屬的氧化物,所以這裡又被稱為金屬帶。
  • 地球上的水是多了還是少了?
    地球上的水並非永恆不變,根據2012年《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)刊載的一項研究[1],地球已經失去了四分之一的水。
  • 水是生命之源,地球上的水有多少?水又是哪裡來的呢?
    站在太空看地球,它就像一個蔚藍色的星球,這就是海水,太陽系裡只有地球存在液態水,人們自然而然的就會問到這些水是來自哪裡,地球之名並不確切,它約有5.11平方千米表面積,而陸地面積只佔表面積的29.2%,而剩餘的70.8%的面積都是海洋的。
  • 地球上的水到底從哪兒來?為何只有地球上有液態水?
    地球上水的起源和形成時間,決定了地球演化的方向和生命起源的時間。那麼,地球上的水,到底從哪兒來?目前比較有代表性的是「外源說」和「內源說」。不過,「兩種說法都缺乏充足的證據。」鄭永春說。地球上的水是彗星小行星「撞」出來的?所謂「外源說」,顧名思義,認為地球上的水來自地球外部。而外來水源的候選者之一便是彗星和富含水的小行星。
  • 地球的水是從哪裡來的?來自地球內部?來自彗星?據說還來自太陽
    水也許是我們在地球上見過的第一豐富的資源,因為四大洋的水總量簡直就是天文數字,但水是從哪裡來的?是從天上掉下來的麼,當然還有從地下冒出來的,好像都對,因為前者是雨水,後者是泉水,兩者都是我們常見的水的來源,但事實上這個解釋並不能滿足我們的好奇心,仍然沒有解決水的真正來源問題.
  • 發現:由於地殼運動,大量的水陷入地球內部,這些水去哪了?
    流動,不是吞噬,地下河流也是一個循環系統,不僅僅是地表的溫度差形成的蒸發降雪,這只是地表河流的外在表現,地下河流才是靈魂核心,動力來源不明,估計還是溫度差,地核的高溫帶動的。每年從地下抽多少石油,天然氣,礦藏,就會有多少個水滲透下去的原因。這也是現在水位下降的原因。
  • 水是生命之源,沒有水就沒有生命,地球上的水來自哪裡
    地球上的水可能是小行星上的物質和太陽形成後生成的氣體結合,然後才產生了地球上的水。這個觀點其實已經不新鮮了。這並不是人們歷史上第一次推測地球上的水來自於小行星,事實上從始至終科學家大部分的觀點都是地球上的水來自小行星。這一觀點也有確鑿的事實和依據。這些科學家大多是圍繞著地球的起源,地球在46億年第一次形成,當時地球上並沒有水。
  • 地球在多少年前就有了液態水?地球上的水到底是怎麼來的?
    地球在多少年前就有了液態水?地球上的水到底是怎麼來的?關於地球水的形成目前主要有兩種說法,第一種是地球自身就擁有的水資源,第二種則是外來隕石所攜帶的晶體中的水,我們知道宇宙誕生後最先產生的元素是氫,然後依此出現元素周期表以後的元素,當宇宙中出現水分子後,那麼必然就會出現在隕石中,但這是一個準備工作,首先還是得從地球的形成說起,大約在50億前,太陽系剛剛形成,且到處都是隕石碎片,然後在引力的作用下這些碎片開始聚集形成一個地表溫度為
  • 地球上的水來自於哪裡?
    我們的地球是目前已知眾多行星中唯一存在液態水的星球。地球表面70.8%的面積被水所覆蓋,表面上地球是一個蔚藍色的大水球。水以液態、固態和氣態三種形式存在於地球,大多數水存在海洋裏海水佔全球水量的97.5%主要分布於四大洋中。陸地淡水僅佔全球總水量的2.5%左右,其中70%是固態冰川。