遼闊的海洋一望無垠,深不可測,占地球表麵近四分之三的麵積,擁有地球總水量96.53%的海水(海水總量為13.38億km3)。可見,海水是地球水的主體。那末,這眾多的水是從哪裏來的呢?早先人們認為:這些水是地球固有的,當地球從原始太陽星雲中凝聚出來時,便攜帶有這部分水。起初它們以結構水、結晶水等形式賦存於礦物和岩石之中。以後,隨著地球的不斷演化,輕重物質的分異,它們便逐漸從礦物、岩石中釋放出來,成為海水的來源。譬如,在火山活動中總是有大量的水蒸汽伴隨岩漿噴溢出來。據此,一些人認為,這些水汽便是從地球深部釋放出來的“初生水”。
然而,當人們對這種所謂的火山“初生水”進行同位素研究時,卻意外地發現:它們是由與地麵水具有十分相似的同位素組成的,從而證明它們實際上隻不過是滲入地下然後又重新循環到地表的地麵水。近代興起的天體地質研究表明,在地球的近鄰中,無論是距太陽較近的金星和水星,還是距太陽更遠一些的火星,甚至離地球最近的月球都是貧水的,惟有地球得天獨厚,擁有如此巨量的水,這不能不使人感到奇怪。
科學家們對此認識不一。一些人認為,地球上的水,至少是大部分水,不是地球所固有的,而是由撞入地球的彗星帶來的。最近,美國衣阿華大學的一些科學家從人造衛星發回的數千張地球大氣紫外輻射照片中發現,在圓盤狀的地球圖像上總有一些小黑斑。每個小黑斑大約存在二三分鍾,麵積約有2000平方公裏,經過仔細檢測分析,他們認為這些斑點是一些由冰塊組成的小彗星衝入地球大氣層造成的,是這種隕冰因摩擦生熱轉化成水蒸汽的結果。從照片還可估算出每分鍾約有20顆這種小彗星進入地球。若其平均直徑為10米,則每分鍾就有1000立方米水進入地球,一年即可達0.5立方公裏左右。據此可以推論,自地球形成至今的46億年中,將有23億立方公裏的彗星水進入地球。這個數字顯然大大超過現有的海水總量。因此,衣阿華大學的科學家們的意見是否可靠,還有待驗證。
另一些科學家相信水是地球固有的。他們指出:雖然有證據表明火山蒸汽與熱泉水是主要來自地麵水的循環,但卻不排斥其中可能混有少量真正的“初生水”。據計算,如果過去的地球一直維持與現在火山活動時所釋放出來水汽總量相同的水汽釋放量,那末幾十億年來的累計總量將是現在地球大氣和海洋總體積的100倍。所以他們認為,其中99%是周而複始參加不斷循環的水,但卻有1%是來自地幔的“初生水”,而正是這部分水構成了海水的來源。
有的學者認為:金星、火星和月球上原先並不是沒有水,而是有的質量太小(月球和火星),沒有足夠的引力,致使原有的水全部逃逸;有的表麵溫度太高(金星),也無法維持水的存在。地球由於條件適中,就使原有的水能夠長期保存下來。因此他們認為:不能從地球近鄰目前的貧水狀態來推論地球早期也是貧水的。
最近,我國學者董妙生先生出版《多四季論》一書,提出“大自然存在多四季規律”的假說。“多四季”假說的中心內容是:地球在橢圓形軌道上圍繞太陽公轉,形成四季,周期為一年。在它參與太陽係、圍繞太陽係和其近星係的質心公轉,乃至圍繞銀河係的銀心及更大星係公轉時,由於與不同強度的熱源距離、輻射角的變化而形成多種不同時期不同程度的大、中、小四季變化。較大四季中包含著若幹個較小四季,較小四季的冷暖程度由它處在較大四季的哪一個階段來決定。這個規律對地球適用,對整個宇宙其他星體都適用,並由此引出生物圈周期性地從一個星球轉移到另一個星球。按此假說,自地球形成至今的46億年間,生物圈曾數次周期性地從地球轉移到另一個星球,又周期性地像候鳥回歸那樣循回到地球上來。這其中自然也包括海水的數度幹涸與高漲。用此假說,正可以解決以往“天外來水”說和“地球固有”說都未能解決的難題。
然而,假說畢竟尚待檢驗。今天,海水是從哪裏來的問題仍在傷著成百上千的優秀科學家們的腦筋。