陳若穎

人類(lèi)一直在各種宇宙天體上尋找液態(tài)水存在的證據(jù)，因?yàn)橐簯B(tài)水是生命之源。那你有沒(méi)有想過(guò)，我們生活的地球上為什么會(huì)有水？這覆蓋了70%地表的水又是從哪里來(lái)的呢？今天我們就來(lái)探究一番！

大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為早期的地球是一個(gè)熾熱 且布滿(mǎn)巖漿的熔融體，經(jīng)過(guò)幾十億年的地質(zhì)演化才逐漸變成現(xiàn)在這個(gè)樣子。而地球上為什么會(huì)有水，科學(xué)家們眾說(shuō)紛紜，目前關(guān)于水來(lái)源的學(xué)說(shuō)大致可以分為“內(nèi)源說(shuō)”和“外源說(shuō)”兩類(lèi)。

1.地球內(nèi)部的水

科學(xué)家們觀測(cè)到每次火山噴發(fā)所帶出的氣體中約有75%是水蒸氣，而且?guī)r漿冷卻后凝結(jié)成的火山巖中，也含有一定量的結(jié)晶水（即與巖石相結(jié)合的水）。由此他們認(rèn)為，最早形成地球的物質(zhì)中應(yīng)該就含有水分子，但在當(dāng)時(shí)的高溫下，這些水分子很可能藏匿于地殼、地幔，甚至是大氣層中。后來(lái)，隨著溫度緩慢降低，水分子或降落在大地上，或隨著火山噴發(fā)釋放出來(lái)，這樣逐漸積累形成了現(xiàn)在的江河湖海。

當(dāng)然，這個(gè)理論也不是無(wú)懈可擊的，因?yàn)榧词够鹕綆r漿中所有的水都被蒸發(fā)出來(lái)，也不及地球現(xiàn)有水量的一半，所以這一理論遇到的障礙就是它無(wú)法解釋為什么現(xiàn)在地球上能夠有這么多的水。

2.撞擊出的水

科學(xué)家們?cè)?jīng)發(fā)現(xiàn)一顆名叫利內(nèi)亞爾的冰塊彗星，據(jù)科學(xué)家們推測(cè)，這顆彗星含有330萬(wàn)噸水。如果這些水全部澆在地球上，可以形成一個(gè)很大的湖。但令人遺憾的是，利內(nèi)亞爾彗星在靠近太陽(yáng)時(shí)被太陽(yáng)的高溫蒸發(fā)成了水蒸氣。不過(guò)，這一蒸發(fā)過(guò)程足以證明地球之外的天體也可能含有豐富的水資源。

經(jīng)過(guò)測(cè)算，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系中的很多小行星都含有大量的冰，甚至彗星本身就是個(gè)“臟雪球”。這些小天體就像一輛輛運(yùn)水車(chē)，在地球引力的吸引下撞擊地球后，便把攜帶的水分子留在了地球上。日積月累，這些水分子就以各種形式形成了海洋。

但是這個(gè)理論缺少足夠的觀測(cè)證據(jù)。液態(tài)水中可能含有極少量的重水[一種名叫“氘（dāo）”的特殊的水，由氫的同位素與氧結(jié)合形成]，如地球的液態(tài)水中含有大約0.02%的重水，如果我們探測(cè)到彗星或小行星上重水和水的比例也大致如此的話(huà)，我們就有理由相信地球上的水是來(lái)自彗星或小行星的。不過(guò)，想測(cè)量彗星上重水與液態(tài)水的比例十分困難，因?yàn)橹挥性阱缧墙?jīng)過(guò)地球的時(shí)候，地面望遠(yuǎn)鏡和太空望遠(yuǎn)鏡才能對(duì)其進(jìn)行如此精細(xì)的研究。自1980年以來(lái)，科學(xué)家們研究過(guò)十幾顆彗星上的重水與水的比例，他們發(fā)現(xiàn)這一比例與地球上的并不相近，反而是小行星上的重水含量更高。然而，小行星也無(wú)法提供大量的水，所以研究陷入了僵局。

3.太陽(yáng)風(fēng)“吹”出來(lái)的水

根據(jù)觀測(cè)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)風(fēng)中含有大量的氫原子核和少量其他元素的原子核。因此有人推測(cè)，這些離子在到達(dá)地球時(shí)，有一部分可以與地球大氣層上層的電子相結(jié)合，形成氫原子與氧原子，再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)變成水分子。

不過(guò)，據(jù)科學(xué)家們估計(jì)，在地球大氣層上層每年能產(chǎn)生約1.5億噸的水，也就是說(shuō)地球大氣層上層45億年間僅能產(chǎn)生67.5億噸水，遠(yuǎn)不及地球表面的水量。所以說(shuō)這種說(shuō)法也未能說(shuō)明地球上存在如此多水的原因。

介紹了科學(xué)家們各種關(guān)于水從何而來(lái)的科學(xué)猜想和研究，同學(xué)們有沒(méi)有受到一些啟發(fā)？或許地球上的水不止一種來(lái)源，而是在多種契機(jī)之下逐步形成的。還有哪些可能性？大家一起來(lái)猜猜吧！