地球上大量的水究竟來自哪裡?

科普家


我們知道,地球70%的面積是海洋,只有30%是陸地,那麼問題來了,這些水究竟是怎麼來的呢?

目前,關於水的起源,科學家有兩種假說,

一種是自源說,意思是這些水是地球自帶的;另一種假說是外源說,意思是小行星撞地球送來的水。

這兩種假說哪個更符合地球水的起源呢?我們具體來看一下。

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。

據研究統計,這場雨持續下了幾百萬年甚至幾千萬年,雨水彙集到低窪之處,形成了原始海洋、湖泊,這些就是地球原始液態水。

但今天的地球表面水含量和原始液態水相比,有了較大的變化。據科學家研究發現,在地球幾十億年的歷史中,地球內部的水不斷地溢出,截止到目前,每年仍有約660立方千米的水從地幔處溢出。

那麼問題來了,地幔中的水是從哪裡來的呢?

其實,地幔中的水,也是地球自帶的,我們知道,地球逐漸降溫時,有一部分水蒸氣水化之後進入到礦物質的晶格之中,等待礦物質也冷卻之後,這些水分子就被鎖進了礦物質晶格之中。

科學家研究發現,礦物質晶格之中的水含量,大約是地球表面總水量的3倍左右。其中含水比較豐富的礦物質中,有一種叫做林伍德石,這種礦物質廣泛分佈於地表、岩石圈中。

據統計,在地表200km處,1萬個林伍德石晶格之中,含有20個水分子,而在上下地幔處左右,100個林伍德石晶格之中就含有1.5水分子。

除了水含量之外,現在地球上水的成分和原始液態水也不相同。

原始液態水因為地球剛降溫,地面上殘存著很多火山灰以及火山氣體,因此早期液態水呈弱酸性。但目前,地球上的液態水呈弱鹼性。

外源說

外源說認為,地球上的水是由宇宙中的各大天體撞擊地球而運送來的,由於不是水不是誕生於地球,因此被稱為

外源說

其實,地球不是唯一含有水的星球,而且也不是含水比例最高的星球,僅觀測太陽系內各星球數據,就會發現比地球水含量比例高的星球就有很多。

而地球在45億年的歷史中,遭受過無數次宇宙天體的撞擊,如果撞擊地球的天體中含有大量的水,這就意味著當它們撞擊地球時,無意之中也為地球送來了大量的水。

目前,科學家還真的發現,在地球剛形成之初的4-6億年間,就有大量小行星、彗星以及行星的撞擊,比如:忒亞撞擊地球,這些天體在撞擊地球時,就像是宇宙的水源搬運工一樣,為地球源源不斷地送來水分子。

以上這些,並不是科學家們隨意的猜測,而是有堅實的證據,比如:對不同天體做D/H的比例分析,不同天體間的D/H的比例是不同的,只要一一對應,就可以找到地球上水的來源。

研究發現,在一種名叫做碳質球粒隕石上,它的水分子的D/H的比例和地球液態水是一樣的,而研究發現,這種隕石在太陽系很常見。

也就是說,地球上的水,有可能是小行星送來的。

但是,也有科學家反對,他們認為,可能是地球自帶的液態水成分和隕石水成分一致,沒有證據表明,地球上的液態水全部來源於外星球。

所以,關於地球水的起源,目前存在著第三種假說,也是主流假說。

自源說+外源說

有相當一部分科學家認為,地球水的形成,其實是地球自帶的和外星球送來的共同作用的結果,正是因為如此,地球目前才有大量液態水,生命才得以在地球上誕生。


薛定諤的科學


地球,我們這顆藍色的星球,有70%的面積是由水組成的。我們都知道“水是生命之源”,地球上的淡水在逐漸減少,但總量卻一直保持不變,這是為什麼呢?地球上的水又到底是從哪裡來的呢?

對於地球上的水的來源,科學家給出了幾種說法。第一種就是在地球形成之初,星雲積聚成行星時,形成了氫氣和氧氣,這兩種氣體會發生化學反應,於是就形成了水。但我們都知道太陽在最初形成的時候溫度是很高的,所以液體不會以固體的形式存在,那就只能以液體的形式存在了,但水蒸氣又很可能被太陽風給吹散,所以很多科學家就認為地球上的水就不是自然形成的了。下圖是氫氣和氧氣生成水的化學方程式。

那會是後來地球發展的過程中形成的嗎?科學家給出的第二種說法:當外來行星撞擊地球時帶來了水分子。就比如彗星撞擊地球,科學家認為彗星是由塵埃、岩石和水冰組成,彗星運行時經過太陽系,地球靠自身的引力將彗星上多餘的水分吸引過來,地球就這樣靠其他星球的運行,將吸收的水分積累,到後來形成了汪洋大海。但這種說法也遭到一些科學家的質疑,因為他們發現彗星水的化學成分和地球水的化學成分不一致,而且地幔中的同位素水平和隕石中的同位素水平也沒有任何相似之處。

那地球上的水到底是從何而來的呢?

在眾多說法當中,我認為地球水的來源不止一種,因為地球構造複雜,所以地球上的水應是多種因素共同作用的結果。首先是地球形成地核、地幔、地殼三個圈層後,在圈層分異過程中,水是最輕的物質,所以就自然移向地球外層,當外層富含水的熔融岩漿凝固成堅硬地殼時,含在岩漿裡的水就被擠壓出來了,就形成了現在的大江大河。其次地球在形成之初時,氫氣和氧氣也確實會產生水,不過要在地球溫度逐漸降低時,水才以液體的形式得以保存下來。最後,彗星和其他富含水的小行星也會給地球帶來水分,其中碳質球粒隕石帶來的更多,但這種水是在地球演化到形成地幔和地殼之後的時期形成的。

地球上的水也會遵循質量守恆定律,所以儘管地球上的淡水總量在逐漸減少,但水的總量卻始終不變。

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地球上水的來源根據測算,地球表面的71%的面積是被水覆蓋,水的總量約為13.6億立方公里,其中97.3%存在於海洋.那末地球上的水是從哪裡來的呢?以前科學家認為,水的來源是太空和地球內部.水從太空來到地球有兩個途徑:一是落在地球上的隕石,二是來自太陽的的質子形成的水分子.然而美國科學家最近提出一個令人矚目的新理論:地球上水來自太空由冰組成的彗星.科學家發現,地球表面的水會向太空流失.這是因為大氣中水蒸氣分子在太陽紫外線的作用下,會分解成氫原子和氧原子.當氫原子到達80―100公里氣體稀薄的高熱層中,氫原子的運動速度會超過宇宙速度,於是脫離大氣層而進入太空消失掉.科學家推算,飛離地球表面的水量與進入地球表面的水量大致相等.但地質科學家發現,2萬年來,世界海洋的水位漲高了大約100米.於是,地球表面水量不斷增多就成難解之迷.直到最近,美國衣阿華大學研究小組的科學家,從人造衛星發回的數千張地球大氣紫外輻射圖像中,發現在圓盤形狀的地球圖像上總有一些小黑斑.每個小黑斑大約存在2―3分鐘,面積約有2000平方公里.經過分析,這些斑點是由一些看不見的冰塊組成的小彗星衝入地球大氣層,破裂和融化成水蒸汽造成的.科學家估計,每分鐘大約有20顆平均直徑為10米的冰狀小彗星進入地球大氣層,每顆釋放約100噸水.地球形成至今大約已有38億年的歷史,由於這些小彗星不斷供給水分,從而使地球得以形成今天這樣龐大的水位.

地球上的水是打哪兒來的?科學家解開"水之謎" 最近一段時間,國際學術界對地球生命起源的討論又熱鬧起來.眾所周知,最時髦的一種理論認為,是來自太空的攜帶有水和其它有機分子的彗星和小行星撞擊地球后才使地球產生了生命.最近,科學家們第一次發現了可證明這一理論的依據:一顆被稱為利內亞爾的冰塊彗星. 據科學家們推測,這顆彗星含水33億公斤,如果澆灑在地球上,可形成一個大湖泊.但十分令人遺憾的是,利內亞爾彗星在熾烈的陽光下蒸發成了蒸氣.全世界的天文學家們都觀察到了這一過程.那麼,這顆彗星攜帶的水與地球上的水相似嗎?根據科學家們的研究,答案是肯定的. 實驗證明,數十億年前在離木星不遠處形成的彗星含有的水和地球上海洋裡的水是一樣的.而利內亞爾彗星正是在離木星軌道不遠的地方誕生的. 天文學家們認為,在太陽系剛形成時可能有不少類似於利內亞爾的彗星從"木星區域"落到地球上.美國航空航天局專家約翰·瑪瑪說:"它們落到地球上時像是雪球,而不是像小行星撞擊地球.因此,這種撞擊是軟撞擊,受到破壞的只是大氣層的上層,而且撞擊時釋放出來的有機分子沒有受到損害." 海洋形成之謎 地球上的水究竟是從哪裡來的?討論這個問題,實際上是討論海洋形成的問題.然而,直到今天,科學界一直存在著不同的看法. 多數的看法認為,大約在50~55億年前,雲狀宇宙微粒和氣態物質聚集在一起,形成了最初的地球.原始的地球,既無大氣,也無海洋,是一個沒有生命的世界.在地球形成後的最初幾億年裡,由於地殼較薄,加上小天體不斷轟擊地球表面,地幔裡的熔融岩漿易於上湧噴出,因此,那時的地球到處是一片火海.隨同岩漿噴出的還有大量的水蒸氣、二氧化碳,這些氣體上升到空中並將地球籠罩起來.水蒸氣形成雲層,產生降雨.經過很長時間的降雨,在原始地殼低窪處,不斷積水,形成了最原始的海洋.原始的海洋海水不多,約為今天海水量的1/10.另外,原始海洋的海水只是略帶鹹味,後來鹽分才逐漸增多.經過水量和鹽分的逐漸增加,以及地質歷史的滄桑鉅變,原始的海洋才逐漸形成如今的海洋.這是第一種有代表性的說法. 還有一種說法是,海水來自冰慧星雨.這是美國科學家提出的一種新的假說.這一理論是根據衛星提供的某些資料而得出的.1987年,科學家從衛星獲得高清晰度的照片.在分析這些照片時,發現一些過去從未見到過的黑斑,或者說是"洞穴".科學家認為,這些"洞穴"是冰慧星造成的.而且初步判斷,冰慧星的直徑多在20千米.大量的冰慧星進入地球大氣層,可想而知,經過數億年,或者更長的時間,地球表面將得到非常多的水,於是就形成今天的海洋.但是,這種理論也有它不足的地方.就是缺乏海洋在地球形成發育的機理過程,而且這方面的證據也很不充分。




有緣人周先生


  以人類目前對宇宙的瞭解,地球是非常獨特的星球,除了是目前所知唯一有生命的行星,地表還有四分之三覆蓋著液態水,同時環繞地球的月球以衛星來說體積也特別大,對地球有許多影響。

  地球水源和月球的來源一直都很神秘,而根據最新的理論,兩者可能正好是在同一次小行星撞擊的意外中形成。科學家認為原始地球曾和相當於火星大小的小行星“Theia”相撞,並在撞擊後形成了月球,同時帶來大量水源。

  這個論點非常有趣,也某種程度解釋了地球的獨特性。以太陽系的排列來看,位於內太陽系的水星、金星、地球和火星照理來說應該較乾燥,然而地球卻有相當多水源,這是其他3顆星球看不到的。

  另外為了理解地球水的起源,科學家會分析外太空不同天體中的同位素比率,尤其是氘與氫,稱為氘氫比(D/H),尋找哪種天體的水成分最接近地球水。發現彗星活性與水蒸氣的D/H比成負相關:彗星越活躍,其D/H比越低、越接近地球,由於到目前為止,我們測量過的彗星其D/H比通常是地球海水2-3倍,研究人員認為可以因此大膽推論,也許地球海洋的起源不是一般彗星,而是活躍彗星。

  當然,至今沒有一個理論已經能明確肯定地球水的起源。


科普家


當地球還是熔岩高溫球體時,被一相當月球大小的彗星撞擊地球,使地球被撞出了高溫熔岩體形成了月球,彗星是乾冰巖體結構,撞擊時被地球熔岩蒸化汽體成了地球的大氣層,大部分存留地球熔化為水冷卻了地球成為地殼地曼,未有被冷卻的成為地心熔岩。

所以地球表面都被水淹沒,當時整個地球表面層的水都在高溫環境蒸發,蒸發過程露出沒水的冷卻巖體約佔整體面積百份之二十五後來形成冰川地帶的水佔百分之五。成了地面積百份之三十至今。


陳昌海12


自古道三山六水一分田,這是古代對地球的認識!至於地球上大量水的來源,目前沒人能說清楚。

水的起源、人類的起源、各類動植物的起源、宇宙的起源,所謂的起源,無不息息相關。只有隨著科技發展,一步步的揭開宇宙、各個空間、生命存在形式的迷團!


雲中飛245


地球上的水究竟來自哪裡?科學家來告訴你答案!

科技小魔仙

發佈時間:18-02-0509:33

水是生命之源,但是你在喝水的時候有沒有考慮過地球上的水資源來自於哪裡呢?對此,科學家們主要有兩種觀點。

1.地球的水來自於宇宙。大量的彗星撞擊地球,那就會產生大量的水資源。而且一些小行星中也含有豐富的水資源,正是由於彗星和小行星不斷的撞擊地球,不斷的為地球輸送水源,地球的水資源才有了今日的規模。

2.地球的水來自地底深處。一些地質學家在勘探地質的時候發現,一處地幔正在不斷地往外湧水,而且地幔中的水好像無窮無盡。一些科學家經過研究發現,地幔中含有豐富的二氧化硅和液化氫,兩者在一定條件下可以發生化學反應從而形成冰,隨後即變成了水資源。

關於這兩種推斷,也不是不可能,你認為地球上的水資源到底起源於哪裡呢?會不會真的像科學家們說的一樣?反正不管怎麼樣,我們都應該保護水資源。


滬生泉


科學家認為太陽系起源於一片塵埃星雲。形成水的氫和氧在這片星雲中含量豐富,因而在太陽系中的行星形成的時候這些水就包含在形成行星的原始物質裡面了。因此,地球上的水是胎裡就有的。原始的地球在形成之後開始出現了圈層分化,水從地球的內部上升到了地球表面。那別的星球上為什麼沒水?不是沒有,有過,但要儲存住水還要很多條件,譬如:要有磁力吸住水,離恆星距離要適中等等。


畫汐顏手工坊


隕石


宇宙SMZM


水,氫氧化合物,地球形成開始的時候,按現在的假說,是沒有水的,

於是就假說來自太空中的彗星之類的天體,它們水冰成分很大,到地球周圍轉轉的時候,被地球引力捕獲了,於是就有水了,還帶來了生命的種子,地球就開始有了生機勃勃的景象。

這些都是假說,誰也不能確定究竟水水怎麼產生的。大腦是個好東西,可以用思維推理一下過往的曾經。都覺得有道理,那就是對的。有了新的證據後,我們再修正。

科普過程中,老師和家長回答這樣問題,一定要說明是假想的,不要重複再把《進化論》當物種起源的教科書教孩子。

禁錮了好多本是科學家的孩子。誰之錯?頭條的錯,為什麼不早幾年上線?我也好撥亂反正。

幽默一下,我喜歡用娛樂方式說嚴肅的科學。感謝閱讀。隨喜分享。



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