水的来源是哪里(地球上的水怎么来的？悬而未决的问题有了新答案)

Posted 2023-05-30

篇首语：学习这件事不在乎有没有人教你，最重要的是在于你自己有没有觉悟和恒心本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了水的来源是哪里(地球上的水怎么来的？悬而未决的问题有了新答案)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

我们生活的地球可以说是一个水世界，海洋的面积占到地球表面的71%，水资源储量非常丰富。而纵观太阳系中的其他星球，要么太过炎热、要么干燥、寒冷，其表面上都没有液态水存在的迹象。

所以我们不禁要问，地球上这么多水是怎么来的？

这个问题其实一直是个悬而未决的问题，但我们也提出了一些看似合理的理论，来解答这个问题。

以前我们主要认为地球上的水来自于地球形成以后，外太阳系的彗星、小行星撞击地球以后，将大量的水资源带到了地球；

不仅如此，这些外来物质还为地球带来了组成生命的一些关键要素，像氨基酸这样复杂的有机分子长链，甚至是生命本身。

而地球自己在太阳系所处的位置刚好在宜居带，距离太阳不是很近、也不至于太远，以及地球本身的质量也足以吸引大量的气体形成足够的大气压力。

因此这些外来物到达地球以后，就有了液态水。也就顺势有了生命。

那么问题是为何我们一直认为地球的水来自于外太阳系呢？这要从太阳系的形成说起。

45亿年前一团椭球状且富含重元素的气体云在引力的作用下开始塌缩，很多局部密度高的地方就开始吸引更多的物质，就像是滚雪球一样越滚越大，这就是一个物质争夺的过程。

于此同时，整团椭球状的气体云从大尺度上也会沿着较短的轴一直塌缩，最后就形成了一个高速旋转的原行星盘。

很明显在行星盘的中心，是哪个在争夺物质过程中的胜利者，它就是我们的太阳，由于它所吸引的物质占据了整个太阳系99%以上的质量。

因此太阳的引力就主宰了整个太阳系，不过整个太阳系这时还是异常的混乱，因为各大行星还在缓慢的形成。

不过有了太阳一切都有了秩序，那些较重的元素就会发生沉降，来到太阳附近，而那些较轻的元素会被太阳辐射压力吹到更远的地方。

而且靠近太阳的地方由于温度较高，不可能有水分子的存在，因此我们认为内太阳就像是沙漠一样，异常的干燥，而氢元素也被太阳风吹到了外太阳系。

所以内太阳系的行星天体诞生时不仅干燥、且氢元素的含量也很低，没有自己形成水的条件。而氢元素、以及水，则基本上都在外太阳形成了气态巨行星和被冰封在小行星之中。

既然地球上有这么多的水，这就让我们猜测，是在地球形成以后水是由外太阳系的小行星带来的。

但是地球上如此巨量的水，这得多少小行星砸到地球。因此这样的解释也不是非常完美。

科学家一直在猜测地球上的水有没有可能就是地球本身形成时候自带的，也就是来自本地，而非大部分来自小行星。

最近一项新的研究分析了一种比较罕见的陨石名叫：顽辉石球粒，这种陨石只占我们在地球上发现陨石总量的2%，十分稀少。

因为它是内太阳系行星形成时的残留物，由于太阳的引力作用造成了内太阳系本身存在的小行星就非常少，因此我们能发现的这种陨石肯定也非常少。

像太阳系形成的时候留下的原始物质，基本都保留在了外太阳系。那科学家是怎么知道顽辉石球粒就是内太阳系的残留物呢？

证据是科学家分析了陨石中的化学成分、例如像是氮、氧、钛、钙这些元素的同位素的比例，发现这种陨石和地球岩石基本一样，因此我们认为这些陨石就是构成内太阳系天体的基础材料。

最令人兴奋的是，科学家在其中发现了含量非常高的氢元素，如果古老的地球是由顽辉石球粒这样的陨石构成的，那么其中的氢元素可以为地球提供三倍于现在的海洋水量。

这也说明了太阳系形成的时候并不像我们一开始猜测的氢元素大部分都跑到了外太阳系，其实还有很可观的一部分被封存在了内太阳系。

有了氢这种原材料，就为地球海洋的形成提供了新的线索，这说明我们地球虽然形成时是干燥的，但是大量的氢元素可以在形成的过程中和氧原子化合成为水，然后被火山等一些地质活动带到大气中。

最后通过降水再次回到地面，地球就有了海洋。所以地球上的水基本上都是自带的，但是就没有外来小行星的因素吗?

有！因为科学家发现顽辉石球粒中的氢和氘的比例和地球海洋中氢和氘的比例有差异，而是和地球深层的水相同。

这说明地球表面的水确实还有外来物的帮助，就是小行星。

以上的发现为我们理解地球水的来源提供了一个线索，未来我们将研究这些氢原子是如何储存在顽辉石球粒中的，以帮助我们更好的理解地球水起源的未解之谜。