话说在宇宙中,99%以上的元素都是氢和氦,剩余的元素不到1% 。 大部分的天体都是气体组成的,像地球这样的岩石行星少之又少 。 地球可以说是出道就打败了99%以上的玩家 。 而在八大行星里,像地球这样,71%的表面覆盖了水,只有地球一个 。 那么问题来了,地球上的水到底是从哪里来呢?
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关于这个问题,其实学术圈吵成了一锅粥,比较主流的有两大门派:自源说和外源说 。 说白了,就是地球本来就有水以及地球本来没有水,水是从外太空来的 。 但是在科学圈混,说话讲究的是证据,那这两派都有哪些证据呢?
今天,我们就来聊一聊这个话题 。
自源说在自源说之前,我们得像科普一下水的简单知识,我们都知道水的分子式是H?O ,它是两个氢原子和一个氧原子构成的 。 我们都知道氢原子是指质子数为1的原子,氢原子家族有很多兄弟,中子数是0的就是我们常说的氢原子(符号用H表示),中子数为1的叫做氘(符号用D表示),中子数为2的叫做氚(符号用T表示) 。 所以水的分子式也可能是D?O或者T?O 。
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知道了这些,我们再来看看自源说的理论是咋回事,他们认为地球上的水来自于地球自身 。 地球起源时,形成地球的物质里面就应该含有水分子,或者包含组成水的元素:氢元素和氧元素 。 然后在合适的条件下生成了水 。
【地球上的水都是从哪来的 地球的水到底是哪来的】不过,这个观点一亮出来,就遭到了挑战 。 反驳的人是这么说的:
地球一起开始是一个火球,也没有大气,太阳一辐射,生成的水就会被蒸发掉 。
这时候,自源说的科学家拿出了自己的证据:尖晶橄榄石,也被叫做林伍德石 。
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它被认为是构成地球深部过渡带的主要造岩矿物 。
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林伍德石晶体结构示意图:灰色大球为氧原子,白色小球为镁原子,灰色小球为硅原子,红色小球为氢原子 。
科学家经过测量发现,通常在地下200km处,林伍德石含有水分子的浓度就相当可观 。 大概100万个晶体分子中就含有2000个水分子 。
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在410~660km的深度时,水分子在林伍德石里的含量就达到了100个晶体分子中就有1.5个水分子 。
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科学家认为,地幔上下层的过度带存在着巨量的林伍德石 。
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如果平均含量水按1%来算,那仅仅林伍德石的含水总量就得有4.485*10^10亿吨,是目前地球表面的水总量的3倍还要多 。
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可问题来来,那些水分子到底是啥时候进入到林伍德石里的呢?是一开始就有呢?还是后来才进去的呢?这没人知道 。
不过,后来科学家在澳大利亚发现了44亿年前的锆石碎片 。 这是人类在地壳里发现的最古老的物质,通过分析,这块石头并不是来自于地幔,而是地表的石头和水接触后形成的 。
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