地球之水哪里来

地球之水哪里来
地球之水哪里来
在太阳系里 , 地球是颗得天独厚的天体 , 它离太阳
不近也不远 ; 温度不太高也不太低 ; 有浓密的大气层和丰
富的水资源．据计算, 地球上的水的总量达到１４５亿亿吨．它广布於地球的各个角落．江河湖海是它們的故土; 地下、大气、岩石和矿物中有它們的踪迹 ; 甚至在全部生物体中,
水几乎据有它們构成物质的三分之二．
水使地球活力盎然, 水使地球生命能繁衍生息, 水带來了人类文明世界进步．当人們放眼宇宙时 , 才发现地球与其余行星比较起來 , 是那么特别 , 地球是独一拥有液态水的行星．那么地球之水是从哪里來的呢？
好多人這么以为, 地球之水与生俱來．
太阳系形成假說－－星云說以为, 地球和太阳系的各大行星 , 均发源於一个原始星云－－太阳星云．太阳星云的物
质由三大类构成 : 一类是气物质 , 包含氦和氢 , 占总重量的９８ .２％ ; 另一类是冰物质 , 包含水冰、氨、甲烷、氧、碳、氮和氢的化合物 , 含量約为１ .４％ ; 再一类是土物质 , 主要
包含铁、硅、镁、硫等重元素与氧的化合物, 它們的数目在
星云中只占０ .４％．
太阳星云起初是特别分散的．在万有引力的作用下 , 大的物质吸引小的物质 , 最后在中间形成了太阳 , 四周形成行星．内行星演化的漫长过程中 , 由於遇到中心天体－－太阳热力和引力的影响 , 气物质、冰物质和土物质的分派是不均
匀的．它因距太阳远近不一样而不一样．地球走开太阳较近 , 所以它主要由土物质构成 , 也有少许的冰物质随和物质参加．此中参加构成的冰物质就成了地球上水的來源．
科学家以为 , 地球之水除与生俱來的外, 还经过自己的
演化而不停地开释．比如在火山活动区和火山喷发时 , 都有大批的气体喷出 , 此中水蒸汽占７５％以上．还有 , 地下深处的岩浆中 , 也含有水分 , 并且深度越大 , 含水越多．除此以
外, 和地球同宗同祖的陨石 , 里面也含有０ .５％～５％的细微水分．由此能够证明 , 在由土物质构成的地球中参加了必定数目的水．
但是 , 跟着人們对火山研究的深入 , 有人发现 , 火山活动时开释的水 , 其实不是重生的水 , 而是渗透地下的雨水．科学家是经过测定這些水的同位素此后才认识到這一点的．因
此這种有根有据的說法无疑对＂地球之水与生俱來＂的假
說是一种挑战．
为了追求地球之水的渊源 , 有人把目光投向了宇宙．他
們說 , 地球之水的主要來源是在地球形成以后, 从宇宙中添
加进來的．
１９６１年, 有一位叫托维利的科学家提出了一个令
人耳目一新的假說．他說 , 地球上的水是太阳风的杰作．
太阳风顾名思义就是由太阳刮起的风．自然這种风不是
流动的空气, 而是一种微粒流或叫作带电质子流．太阳风的
均匀速度达每秒４５０千米 , 比地球上的风速高万倍以上
呢! 当太阳风向近地空间吹來时 , 绝大多数带电粒子流被地
磁层阻拦在外 , 少许闯进來的高能粒子立刻被地磁场捕捉,
并软禁在高空的特定地区内．
托维利以为 , 太阳风为地球作出了有利的贡献, 那就是
为地球送來了水．這话该如何理解呢？
托维利经过计算指出, 从地球形成到今日, 地球已从太阳风中汲取的氢总量达１.７０ × １０２３克．若把這些氢和地球上的氧联合, 便可产生１ .５３ × １０２４
克的水．這个数字与此刻地球上水体的总量１４５亿亿吨十分靠近．更重要的是, 地球水中的氢和氘含量之比为６７
００∶１, 這与太阳表面的氢氘比也十分靠近．所以, 他以为
地球之水是太阳风的杰作．
可是 , 反对這种建议的人提出了怀疑: 水虽有可能來自太空 , 却也在不停地向太空闲逸．這是由于大气中的水蒸汽
分子会在阳光的紫外线作用下发生疏解, 变为氢原子和氧原
子．
氢原子由於很轻, 极简单挣脱地球的约束, 飞向星际空间．据计算 , 它的逃逸数目与进入地球的数目大概相等．因
此, 他們以为 , 假如地球之水光靠太空供給 , 而自己没有來源的
话 , 地球不行能保持现有的水量．
地球上每日都在采取天外來客－－陨石．這些來自太空的
不请自来大多数是石陨石和铁陨石 , 但也有一些是冰陨石．加
入地球＂家庭＂的冰陨石终究有多少？它們对地球之水的贡献
如何？人們从未注意过 , 也許以为它們的数目微不足道 , 不足
轻重．
不久前 , 美国依阿华大学的科学家弗兰克提出一个论点．原
來 , 弗兰克在研究人造卫星发回的图像时 , 对１９８
１～１９８６年以來的数千张地球大气紫外辐射图产生了兴趣．他发现 , 在圆盘形的地球图像上总有一些小黑斑．每个小
黑斑大約存在２～３分钟．這些小黑斑是什么？经过多次剖
析 , 否认了其余一些可能以后 , 他以为這些黑斑是由一些看不
见的由冰块构成的小彗星 , 撞入地球外层大气后破
裂、消融成水蒸汽造成的．他还预计 , 每分钟大約有２０颗均匀直径为１０米的這种冰球坠入地球．若每颗可消融成
水１００吨 , 则每年即可使地球增添１０亿吨水．地球形成到现在已有４６亿年历史 , 這么算來 , 地球总合能够从這种冰球
上获取４６０亿亿吨水 , 是此刻地球水体总量的三
倍以上．即便扣除了地球历年消散掉的水分, 和在各样地质
作用中为矿物和岩石所汲取, 以及参加生物体构成的水以外,仍旧绰绰有余．
地球之水來自天外冰球的說法, 固然有必定道理, 但也
遇到了挑战．一些研究者在对旅游者二号航天器拍摄的大批
照片研究以后 , 否认了大批冰球飞入地球的见解．所以, 地
球之水从哪里來还没有定论．。