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地球上的水是哪来的?

        “水是生命之源。”正因为地球有了水,才有了万物生灵。在太阳系中,地球是唯一拥有液态水的天体。水占地球表面积的77%(为此,有人提议地球应改名为“水球”),总量达145亿亿吨。这还不算矿物所含的结构水和结晶水,也不包括生物体中的水(生物机体的2/3是水组成的)。
        你一定会问,这么多的水是从哪里来的呢?
        传统说法,地球上的水是地球形成时,从星云物质中带来的。星云物质由三大类物质组成。一类是气物质,如氢和氦,约占星云物质的98.2%;另一类是冰物质,如水冰、氨、甲烷等,约占1.4%;第三类是土物质,主要有铁、硅、镁、硫等与氧的化合物,是些温度高达1000度左右时仍是固态的物质。地球是土物质组成的,但仍有一小部分冰物质,这便是地球水的来源。
        1961年,科学家托维利提出,地球水是太阳风的杰作。太阳风是太阳外层大气向外逸散出来的粒子流。从地球形成至今,地球已从太阳风中吸收氢的总量达1.70×1023克。如果这些氢全部与地球上的氧结合,可产生1.53×1024克的水,恰恰接近地球水的总量1.43×1024克。而且地球水中氢和的含量之比6700∶1,与太阳表面的氢之比也十分接近,这是地球水来自太阳风的最有力的证据。
        不久前,美国人弗兰克等人又提出一个假说:地球水来自太空冰球。这位科学家研究了1981?1986年以来人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射图象,发现在圆盘形的地球图象上总有一些小黑斑。这些小黑斑都很短命,仅存在两三分钟。经多次分析和否认了其他一切可能后,他们认为这些小黑斑是由一些看不见的冰块组成的小彗星,撞入地球外层大气后破裂、融化成水蒸气而造成的。估计每分钟约有20颗平均直径为10米的这种冰球坠入地球。每年可使地球增加10亿吨水。地球形成46亿年,总共可从这种冰球获得460亿亿吨水,是现在地球水总量的3倍多。扣除蒸发的水分、矿物质和岩石,以及生物机体内含有的水分,仍富富有余。所以,这一假说因无法自圆其说,也遭到了人们的怀疑。
        地球之水究竟来自何方?还有待于人类继续探索。
        是谁送给地球的大气?
        我们的地球之所以生机勃勃,是因为它有其他行星所没有的得天独厚的三大宝:适量的阳光,充足的水源和丰富的大气。
        地球大气是从哪里来的呢?天文学家常常用天体的起源来解释地球大气的起源。
        根据太阳系起源的流行理论--康德?拉普拉斯学说认为:大约在50亿年前,太阳系是一团体积庞大、温度极高、中心密度大、外缘密度小的气态尘埃云。整个尘埃云先是缓缓转动,后来温度渐渐冷却,尘埃收缩,而使转动加快,中心部分收缩成太阳,周围物质收缩成九大行星及其卫星。最初收缩凝聚的地球团块是很疏松的。气体不光在地球表面,大部分被禁锢在疏松的地球团内。这时的地球像一块吸足了水分的海绵团,蕴含着大量的气体。后来,由于地心引力作用,疏松的地球收缩变小。气体受到压缩,被挤出来。大多气体飞散到地球表面,形成薄薄的一层大气。地球收缩到一定程度后,收缩速度减慢。强烈收缩时产生的热量渐渐失散,地球逐渐冷却,地壳开始凝固。地球凝固后,地球内部受反射性元素的作用不断升温,使地壳一些地方发生断层、位置移动和火山爆发。地壳和岩石中的水和气体也随之释放出来。这些被释放出的气体中,一部分像氢和氦类轻分子跑到了宇宙空间,而氧和氮等重分子大部分被地球吸力抓住,充实了地球大气。
        即使地球不断失去氢和氧,但太阳风和地球本身的活动,如火山爆发等,又不断地补充地球大气失去的气体。
        所以,从古至今,地球大气总是那么丰富。


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