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  • 1 # 使用者5083996514885

    自源說和外源說。說白了,就是地球本來就有水以及地球本來沒有水,水是從外太空來的。但是在科學圈混,說話講究的是證據,那這兩派都有哪些證據呢?

    今天,我們就來聊一聊這個話題。

    自源說

    在自源說之前,我們得像科普一下水的簡單知識,我們都知道水的分子式是H₂O ,它是兩個氫原子和一個氧原子構成的。我們都知道氫原子是指質子數為1的原子,氫原子家族有很多兄弟,中子數是0的就是我們常說的氫原子(符號用H表示),中子數為1的叫做氘(符號用D表示),中子數為2的叫做氚(符號用T表示)。所以水的分子式也可能是D₂O或者T₂O。

    知道了這些,我們再來看看自源說的理論是咋回事,他們認為地球上的水來自於地球自身。地球起源時,形成地球的物質裡面就應該含有水分子,或者包含組成水的元素:氫元素和氧元素。然後在合適的條件下生成了水。

    不過,這個觀點一亮出來,就遭到了挑戰。反駁的人是這麼說的:

    地球一起開始是一個火球,也沒有大氣,太陽一輻射,生成的水就會被蒸發掉。

    這時候,自源說的科學家拿出了自己的證據:尖晶橄欖石,也被叫做林伍德石。

    它被認為是構成地球深部過渡帶的主要造岩礦物。

    林伍德石晶體結構示意圖:灰色大球為氧原子,白色小球為鎂原子,灰色小球為矽原子,紅色小球為氫原子。

    科學家經過測量發現,通常在地下200km處,林伍德石含有水分子的濃度就相當可觀。大概100萬個晶體分子中就含有2000個水分子。

    在410~660km的深度時,水分子在林伍德石裡的含量就達到了100個晶體分子中就有1.5個水分子。

    科學家認為,地幔上下層的過度帶存在著巨量的林伍德石。

    如果平均含量水按1%來算,那僅僅林伍德石的含水總量就得有4.485*10^10億噸,是目前地球表面的水總量的3倍還要多。

    可問題來來,那些水分子到底是啥時候進入到林伍德石裡的呢?是一開始就有呢?還是後來才進去的呢?這沒人知道。

    不過,後來科學家在澳洲發現了44億年前的鋯石碎片。這是人類在地殼裡發現的最古老的物質,透過分析,這塊石頭並不是來自於地幔,而是地表的石頭和水接觸後形成的。

    要知道地球是46億年前左右形成的,也就是說地球形成沒有多久,地表就有水了。所以,科學家推斷,水其實在太陽系形成之初就存在於星雲之中,後來一部分進入了鋯石和林伍德石等礦石,一部分發生冷凝。地球冷卻下來後之後,地表上就有水了。

    外源說

    我們再來看看另外一派的觀點:外源說。這個說法的主要根據來自於太陽系內的水資源還算是比較豐富的。尤其很多行星中的衛星恨不得整個球都是水做的。

    所以,科學家是懷疑,是不是有可能早期有一些彗星和隕石來給地球送水?

    但口說無憑,想要別人認可,還是要拿出證據來,於是科學家對各種不同的天體做了深入研究。主要研究的是D/H的比例。啥意思呢?一般來說,水並不完全都是H₂O,也會含有一些D₂O,所以只要比較原子核內含有一箇中子的氘和沒有中子的氫原子的比例就可以,而且這個比例是伴終生了,永遠不會發生改變。也就是說,可以透過這個辦法知道地球上的水和天體上的水是不是同一起源。

    地球水的D/H比例大概是1.558*10^-4,就是說100萬個氫原子裡有156個氘原子。透過對各種天體和早期的太陽系星雲進行對比。科學家發現,有一種碳質球粒隕石上水分的D/H比例是和地球一樣的,而這類隕石大概佔到太陽系總隕石數的86%,還富含水分。

    其他的一些彗星和衛星也有和地球水D/H比例一樣的,也有差多很多很多的。

    所以,外源說這一派內部有兩種觀點:

    1.外來的水一定要和地球水D/H是一樣的,所以送水工只能是碳質球粒隕石和一些行星和彗星。

    2.大家都可以來送水,地球的D/H是被一堆送水工調節成現在這樣的。

    哪個是主流的假說?

    除了自源說和外源說,還有科學家認為是太陽風送來的大量氫核和氧核,在地球大氣層俘獲了電子,以雨和雪的形式落到地球上。但是經過仔細的估算,這樣提供的水量也不過67.5億噸,和地表水的總量1.386*10^10億噸相對,相差太多太多。

    所以,科學界主要主流主要是支援自源說,但是最近大家越來越傾向於自源說和外源說都有。也就是說,地球的水既有自帶的,也有送水工給送的。

    關於水的起源,我們就說到這裡,看完文章你覺得,地球上的水應該是咋來的呢?

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 《水滸傳》章節複述及讀後感。啊!急需謝謝?