地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)

地球是人类生存的家园,也是一个水的世界。我们都知道,地球表面的水资源占到了总面积的71%,而地球内部同样有很多的水资源,它们通过地质活动和火山喷发不断来到地表。

从太空中看地球,你就能够明白地球的确可以称得上是一个水球。而水是生命之源,地球表面正是有了丰富的水资源,才能够在38亿年前诞生早期生命,生命才能够经过一步步进化演化,最终诞生智慧生命人类。

于是有人产生了这样一个疑问:地球早期的水是如何来的?根据科学家对行星形成的研究,早期的地球可是一个炼狱世界,到处都是岩浆,温度还非常高。早期水的形成是在地球不断冷却之后,那么这些早期水是怎么来的?是来自于地球本身还是来自于地球之外?

地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)(1)

事实上,对于地球早期水的起源,科学家一直都在探索研究,主流的猜测有两个,一个是来自于地球本身的形成,一个是来自于地球之外的彗星。

我们先来看来自于彗星的这个猜测,相信很多朋友都知道,水是氢氧元素组成,在人类刚刚走出地球的时候,认为水是宇宙中非常稀有的一种物种。而像地球这样的水资源丰富的星球在宇宙中应该比较少,可是随着科学家对太阳系探索的不断深入,我们发现,水在太阳系是非常普遍的物质。

离太阳越远的地方,存在的水星球越多,木星和土星的很多卫星表面都有大量的水冰存在,比如木卫二,木卫三等表面基本都被水冰覆盖。它们存在的水量比地球的水量还要多,虽然地球表面也有丰富的水资源,但是跟木星和土星的几个卫星上面的水量相比,那就是小巫见大巫。

地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)(2)

除此之外,天王星,海王星以及太阳系边缘柯伊伯带的大部分天体都可以说是一个冰的世界。由此可见,水在太阳系是普遍存在的物质,为什么水在太阳系是普遍的物质?原因其实并不复杂,水的组成非常简单,就是氢和氧,而氢是宇宙最普遍大量存在的一种元素,氧同样含量也不少。

远离太阳的位置,很容易通过氢氧化学反应形成水,所以存在大量的水星球也就不奇怪了。同样,我们把目光把大到整个宇宙,水也是一种普遍的物质。相信在各个恒星系中,都有很多的水星球存在,太阳系并不是特例,地球也不是特例,由此我们也可以得出一个结论,那就是生命在宇宙中有可能也是普遍的存在。

虽然宇宙中氢氧元素普遍存在,它们的化学反应很容易形成水然后降落到各个天体之上。可是在恒星系中,宜居带的范围内却很难形成水,原因就是距离恒星太近,被恒星发出的辐射能量消化了。太阳系中,宜居带有三颗行星,分别是金星,地球和火星,当然距离太阳更近的还有一颗水星。

地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)(3)

在地球所处的位置空间,氢氧元素结合形成的水是很难以游离的形式存在,所以也不大可能会有凝结形成的太空水降落到地球上。虽然如此,但是金星,地球和火星早期的的时候,仍然形成了丰富的表面水资源。之所以如此,主要是因为早期的太阳系还不稳定,大量来自于太阳系边缘的彗星不断向内星系奔来。

彗星我们都知道,那就是一个携带着大量水冰的水球,当彗星进入地球大气层之后,上面携带的水冰不断融化,一部分留在了大气层中形成了大气水,一部分随着撞击来到了地表,形成了水资源。随着彗星对地球的不断撞击,大量的水也来到了地球,而大气层有了丰富的水气之后,也就有了水的循环。

这是科学家对地球水资源的第一个猜测:来自彗星的馈赠,而第二个猜测那就是地球的自产自销,而对于早期水来自于地球本身也同样也可以分为几种猜测,一种猜测是早期地球内部温度变化和重力作用形成的。

地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)(4)

我们都知道,水是由氢气和氧气反应生成的,早期地球内部物质发生分异和对流,于是地球逐渐分化出圈层,在分化过程中,氢、氧气体上浮到地表,再通过各种物理及化学作用生成水蒸气,水蒸气液化,并积累,形成原始的海洋。

第二种猜测是水是玄武岩形成原始地壳的时候先熔化后冷却产生的。我们都知道,地球内部存在着铀等放射性元素,这些元素通过衰变,释放出热能。于是形成了地球内部的高温状态,高熔点的物质下沉,易熔化的物质上升,从中分离出易挥发的物质:氮、氧、碳水化合物、硫和大量水蒸气。

第三种猜测,早期地球的水来自于地下深处的岩浆,我们都知道,地球内部就是一个熔岩的世界,到处都是流动的岩浆。而这些岩浆中含量的水资源,实验证明,压力为15 kPa,温度为10000℃的岩浆,可以溶解30%的水。

地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)(5)

通过科学家对火山喷发产生的岩浆进行分析,的确发现其中含量水,而随着深度的不断增加,岩浆的含水量也在增加。因此,有科学家认为地球早期的时候,内部含量大量的水资源,它们通过岩浆喷发的形式来到了地球,形成了庞大的海洋面积。

地球早期的水是来自于地球本身还是地外的彗星,目前还没有确定的答案,不过越来越多的科学家支持来源于地球本身。这是因为,随着人类科技的不断进步,我们对物质,对地球有了越来越多的了解。尤其是地球的水循环是整个生态生物中最重要的部分。

过去,我们一直认为地球的水循环主要是地表和大气的循环,可是现在越来越多的证据表明,地球内部跟地表的水循环有可能才是整个水循环系统中最重要的一个环节。如果这个结论是正确的,那说明地球内部的含水量有可能远超过地表。

地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)(6)

当然,要证明这些,以人类现在的科技实力还是有困难的,虽然我们对地表有了全面的认知。可是对于地表内部,我们还没有好的探测方法,人类的科技实力也无法真正深入地球内部,尤其是地幔层去探索。

如果在未来,我们有了能够到达地球内部的技术,或许就可以发现更多的地底奥秘,那个时候我们就能够详细检测地球内部的含水量,或许在那里,我们会真正找到地球水的来历。

如果地球早期的水主要是来自于地球本身的变化,那么其它的类地行星,比如金星和火星等,早期的时候同样也具备诞生大量水资源的条件。类地行星早期的时候都具备着同样的演化过程,同样内部是一个高温,高压的岩浆世界。

如果是这样的话,那说明金星和火星的内部同样有丰富的水资源存在,只不过由于地表环境的恶劣,无法在地面存在下去,只能储存于星球内部。等到地表有了适宜的生态环境之后,才能够让内部的水资源来到地表,形成水世界,由此可见,火星地表之下有可能仍然存在着大量的水资源,这对于人类来说可是一个巨大的好消息。

地球最初的水从哪里来的(地球早期的水是如何来的)(7)

有了水,就有了生命生存的基础,如果我们未来要改造火星,让它成为适宜人类生存的第二地球,没有大量水资源存在是绝对不行的。如果我们搞清楚了地球早期水的来历,那么对于我们了解宇宙,了解地外生命将会有巨大的帮助。

朋友们,你们对此有何看法?欢迎小伙伴们在下方留言讨论,发表自己的见解。

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