46億年,地球的水保持不變還是變少了?一塊石頭告訴了我們答案

2020-12-06 探索浩瀚星空

地球是一顆美麗的生命星球,同時也是水資源非常豐富的星球。地球表面的水資源佔到了全部面積的71%,正是由於大量液態水的存在,地球才能夠在早期誕生生命,並一步步進化演化為豐富的生物世界,並最終誕生智慧生命人類。

可以說,水就是生命之源,沒有水就不會現在完善的生態系統,不會有生命的誕生,也不會有人類的誕生。在人類沒有走進科技時代之前,我們並不知道地球的水是如何進行循環的,可是當我們走進科技時代之後,對於地球的水循環終於有了比較全面的認知。

地球表面的總水量高達13.8億立方千米,從數值上來看,這是一個非常大的水資源儲量。那麼如此多的水,在地球誕生至今的46億年以來,一直都是保持不變的嗎?可能很多會說,那還用說,地球擁有完善的水汽循環機制,地球內的水來回循環,並不會流失。

可能很多人認為,地球表面的水流入地底的地殼和地幔,進入地球內部的水會通過地震等形式再返回地球。而蒸發到大氣中的水,則通過降雨的形式再返回地球,這麼看來,地球的水似乎一點都沒有減少,事實真的如此嗎?

要解開這個謎團,我們首先要對地球水的來歷有一個了解。現代科學家研究認為,地球早期的水是來自於外部,而不是自己產生的水。說起這個,我們就要先來看看地球的起源,太陽,地球包括其它的各個行星都是起源於一片原始星雲。

而這一片原始星雲來自於大質量恆星死亡後的超新星爆發,當超新星爆炸後,存在於星體內部的物質就會被拋射到太空中,然後各種碎片物質再自由組成新的物質以及天體。地球可能就是由多種碎片物質組成的,而上面的水可能來自於超新星爆炸後的含水物質。

那麼這些水會流失嗎?如果是正常的水汽循環,地球的水並不會流失,不管過去多少年都會保持一個恆定值。可是水的循環沒有那麼簡單,我們都知道,水從微觀角度來看,就是由氫和氧組成。而且水也是一種比較容易被分解的物質。

大自然中能夠分解分的能量來源於太陽,天上的太陽發出的輻射光子具備強大的分解水分子能力,會將水分子分解為氫原子和氧原子。當水被分解為氫和氧之後,由於氫是一種非常輕的物質,當周圍溫度為27攝氏度且粒子運動速度為1900米/秒時,在紫外線與太陽風的的驅趕下,氫很容易離開地球。

而氧則忠誠很多,它不會輕易離開地球,於是水分子被光解為氫原子和氧原子之後,氫就會逃跑離開地球,只有氧會留下來。如果光解後的水分子沒有了氫原子,那麼就無法再還原為水分子,這個時候地球上的水就會不斷減少,並不是原來我們認為的保持不變。

那麼地球早期的水跟現在的水相比減少了多少呢?科學家通過發現的一塊石頭找到了答案。這塊石頭隱藏在丈古地導臺的蛇紋石內,科學家通過發現我的氫氧同伴素值,初步得出一個結論:地球早期的儲水量約是現如今的1.26倍。也就是說在地球早期的時候,表面基本都是海洋,陸地面積遠遠小於現在。

既然地球的水會隨著光的光解而不斷流失,那麼以現在地球的儲水量,還能夠使用多長時間?其實這個時間是非常漫長的,科學有通過計算,大約再過100億年,地球有可能將失去全部水資源。沒有了水,地球也就無法適宜人類的生存。

當然,百億年的時間對於我們來說還太遙遠,那個時候太陽都已經走到了生命的盡頭。有可能那個時候人類會將地球轉移到靠近火星的軌道,而且,即使地球在百億年後沒有了水資源,我們也不用擔心沒水無法生存下去。因為太陽系是一個水資源異常豐富的星球。

土星和土星的不少衛星表面都被冰層覆蓋,內部可能有液態海洋的存在。另外太陽系的邊緣也有很多的充滿水的星球。可能有人覺得,百億年對於我們來說太漫長,可真實的情況有可能地球水資源的流失在未來會不斷加快,根本無法支持100億年。

之所以如此,那是因為液態水的未來的重要作用除了日常飲用之外,還會被當作一種重要的能源。我們都知道,人類現在一直在積極研究探索可控核聚變技術。而核聚變需要的燃料非常普遍,它們就是大量的水資源。

因此,在未來一旦可控核聚變實現並完全取代化石能源普及全球,那麼作為它的燃料水也會成為搶手貨。那個時候,人類會再次開足馬力 ,不斷分解水得到更多的氫。地球的水資源也會在不斷的使用分解當中,載來越少。

所以,正常情況這下,地球的水資源可能根本等不到100億年,有可能在幾十億年後,地球就沒有了水資源。那個時候人類想要生存和發展,只能開採利用其它星球的水資源。有可能在未來,人類會專門有進行星際運輸的水車。大量的水資源從木衛二或其它衛星上面進行開採,然後運回地球,滿足地球缺水的狀況。

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