第10章 我們的水從哪來?(1 / 3)

水是“天外來客”嗎?

水是充滿神奇,水的世界是一個什麼樣的世界?它來自哪裏,它是“天外來客”嗎?

宇航員從遙遠的空間回望家鄉,蔚藍色的地球漂浮在浩瀚的宇宙之中,壯美無比。雖然我們還沒有機會坐在飛船中欣賞生我養我的星球的美麗身姿,但我們可以從宇宙旅行者的鏡頭中,或者借助地球的微縮模型--地球儀,來仔細地審視這個如夢如幻的星球。

仔細地欣賞這個美麗的星球,我們會驚奇地發現,在美麗的月球的陪伴下,地球被鮮豔的藍色所包圍,那藍色就是生養我們的水的“顏色”,可以毫不誇張地說,地球是一個美侖美奐的“水球”。

好奇的你也許會問,我們受到水的恩賜,但這哺育生命的“聖水”來自何方,它與地球同齡嗎,它是“天外來客”嗎?如果是,它來自何方?如果不是,那麼地球之水又是如何誕生的呢?

關於地球水的來源,科學家對此進行了長期不懈的研究,遺憾的是到目前為止,還沒有標準答案。據統計,有關水的起源假說有30多種,綜合各種看法,可以簡要地概括為“自產說”和“天外來客說”。

“自產說”也就是學術界所說的內源說,該學說認為,地球是由星際物質聚合而成的,地球形成初期,既沒有大氣,也沒有臭氧層,最初的物質逐步沉澱形成了岩石(目前已經知道的最古老的岩石有近40億歲,位於格陵蘭島)。地球火山爆發頻繁,噴發出大量的氣體,其中包括大量的氫氣和氧氣,在某種因素的催化下氫氣和氧氣發生化學反應,從而生成水。由於當時地球溫度很高,那時的水是以水蒸氣的形式存在,漂浮在地球的上空。隨著時間的推移,地球溫度逐漸降低,水蒸氣冷卻變成了液態的水,地球上最初的液態水就形成了。

“天外來客說”即是外源說,該學說認為,地球之水是“天外來客”,是地球外的朋友送給地球的珍貴禮物。美國物理學家認為,地球上的水是從天外落下的“黑雪球”融化形成的。其依據是,根據對火星探測衛星“探索者一號”1981年至1986年收集的數據分析,發現了穿過大氣層的空洞,推斷這些空洞是黑雪球造成的。估計“黑雪球”每塊有100t,每年有1000萬塊落下,落下的冰塊在接近地球時破碎變成水蒸氣,再經過冷凝成冰落到地球上。“雪球”究竟來自哪裏?它是來自太空攜帶有水的彗星和小行星撞擊地球時形成的。最新研究結果表明,利內亞爾彗星是在離木星軌道不遠的地方形成的,其冰塊彗星在炙熱的陽光下變成蒸氣。據科學家推測,這顆彗星含水33億kg,如果澆灑在地球上,可形成一個大湖泊。美國航空航天局專家約翰·瑪瑪說:“它們落到地球上時像是雪球,而不是像小行星撞擊地球。因此,這種撞擊是軟撞擊,受到破壞的隻是大氣層的上層。”天文學家認為,在太陽係剛剛形成時有不少類似利內亞爾的彗星落到地球上。

無論地球之水來自天外還是地球內部,都存在這麼一個問題:地球之水“芳齡”究竟有多大?科學家對此進行了探索。世界權威雜誌《自然》刊登了來自澳大利亞地質學家研究成果,研究表明,地球與水的存在有先後之別,先有地球,後有水,地球中的水“水齡”為44億年,比地球實際年齡45億年少了1億年。也就是說在地球誕生後的1億年內,地球並沒有水。沒有水的地球是什麼樣子,我們可以充分發揮自己的想象力去遐想、去探索。

探索地球水的來源,是一件很有意義的科學工作,富有極大的挑戰性,它猶如探索人類的起源一樣意義重大,呼喚更多對此感興趣的人參與,說不定你就是破解這個謎的最佳人選呢,我們期待著你給出更科學更可信的答案。

生命之源--水圈

大氣圈、水圈、岩石圈和生物圈組成地球的表層係統,水圈為該係統的重要組成部分。

地球表層的水體以氣態、液態或固態的形式存在,主要由海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣水等水體組成覆蓋地球表層的水圈。水圈內全部水體的總儲量為13.86億立方公裏,其中海洋為13.38億立方公裏,占總儲量的96.5%。地球的表麵麵積約為5.1億km2,其中水覆蓋麵積約占71%,陸地麵積約占29%。分布在大陸上的水包括地表水和地下水,各占餘下的一半左右。在全球水的總儲量中,淡水僅占2.53%,其餘均為鹹水。

地球上的總水量約為13.86億km3,其中海洋水約為13.38億km3,約占地球總水量96.54%,折合水深3700m。湖泊、河流、沼澤中的總水量約為19.00萬km3,占地球總水量的0.014%,是與人類最為密切的淡水資源;大陸冰川總量約為2406萬km3,約占全球總水量1.74%,為地球上最多的淡水資源,但難以開發利用;地下水總儲量為2340萬km3,其中淡水1053萬km3,占全球總水量的0.76%,也是炎水資源的主要來源之一;另外大氣總水量約1.29萬km3,僅占全球總水量的0.0009%,雖然數量不多,但活動能力卻很強;地球生物水總量約為0.112萬km3。可見在全球13.86億km3的總水量中,可以被人類利用的水資源隻占一小部分。