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  • 1 # 使用者493小小詩

    關於水的起源的認識仍存在很大的分歧,目前在約有32種關於水的形成的學說。這裡簡述幾種主要學說。一種學說認為在地球形成之前的初始物質中存在一種H2O分子的原始星雲,類似於現在平均含水0.5%的隕石,地球形成後降到地球上,從而使地球上有了水。

    另一種學說認為在地球形成後才有形成水的原始元素(氫和氧)。氫與氧在適宜的條件下化合。生成羥基(OH)。羥基再經過複雜的變化,形成水(H2O)。

    荷蘭的天文學家奧特認為,地球上的主要來源是我們這顆行星的內部的岩石圈的上地幔。岩石圈的物質一半是由矽組成,其中矽酸鹽和水分。這些岩石在一定的溫度和適宜的條件下(如火山爆發)脫水,從而形成了地球的水。美國學者肯尼迪等認為岩石在熔化中完全混合時,含有矽酸鹽75%,含水25%。在地球形成初期,火山爆發頻繁,從而加快了地球水的形成。由於地球內部的高溫,地球的水還在增加。在研究中,有資料表明,大洋麵近1000年內上升了1.3m。不過近幾十年海洋水面快速升高可能主要由於全球氣候變暖造成。

    第一種假說,源於原始大氣。在地球歷史的早期,地球的溫度一定很高,地球上不可能有液態水存在。在星雲凝聚成初始行星——地球之後,才可能有水形成於原始的氫和氧。後來在溫度升高、內部脫氣時,在物質分異組成地球圈層,以及氫、氧從行星中部運移到其邊緣的過程中,透過各種物理和化學作用才形成了水。當時的水只能以水蒸氣的方式存在於大氣中。後來,地球慢慢地冷卻,當地球的溫度達到水的沸點以下時,氣態的水便凝結成液態的水,形成降水,落到地面。他們想象,原始大氣中的水其數量之大是十分驚人的,由氣態水變成液態的水的過程也一定很長很長。就是說,要經過數萬年的不間斷的降水,使地球所有的低窪地方都積滿了水。這樣,原始海洋也就形成了。

    科學家還找到地球上最古老的沉積岩(所謂沉積岩,就是由流水作用堆積而形成的岩石。)有了沉積岩的存在,就可以證明當時有水的存在。他們用儀器測算出沉積岩的年齡35-38億年。也就是說,地球形成之日起,在地球內部、表層都可以產生水。在遙遠的38億年前,地球上就已經出現了水。

    第二種假說,岩漿析出說。巖將析出說認為,地球上水本來就有的。只不過地球早期,這些水沒有從地球中分離出來,而是大部分以結晶水的形式存在於地球內部,或者乾脆就直接溶解在岩漿中。後來,隨著地球的演化,這些地球內部的水透過火山噴發,也可能透過岩漿侵入等方式跑出來,進入地表。

    我們知道,在地殼以下有一層很厚的地幔層,一位俄國科學家曾經做這樣的計算,他估計,地幔層中共儲存水分20×10的24次方克。而現在地球表面所有的水僅僅佔其中的13%,還剩下87%的水量還存在地幔裡,成為不斷補充地表水分的後備水源。有人甚至還估計,目前全世界每年僅因為火山爆發,就帶到大氣中4000-5000萬噸的水。地球歷史那樣漫長,由於火山等原因進入地球表面的水份最後形成海洋等巨大的水體一定不成問題。

    第三種假說,宇宙空間來的。主張地球上的水是外來的人認為,地球形成的時候,就從宇宙浮獲了大量的水,以後逐漸釋放並留存下來。產生這種假說的重要根據,是他們發現地球周圍的許多彗星原來是由冰晶組成。宇宙空間的彗星成千上萬,並不斷和地球相遇,進入大氣層,來到地球上。他們估計,大約每分鐘就有20顆平均直徑為10米的小彗星進入大氣,每顆慧星可釋放出100噸水。雖說數量不是很大,但是頻率很高,時間一長,足以形成地球上這個龐大的水體。這些水是宇宙物質,當宇宙中的塵埃雲凝聚成地球時,它們同時也被封存在地球的原始物質球粒隕石中。由於當時地球溫度很高,原始物質均處在熔融狀態;地球自轉速度也很快(35億年前,地球自轉的速度約為現在的6倍,那時地球上的一天一夜只有4h)。地球轉動產生的重力離心分力,使重物質上浮。活動性最強而又是最輕物質之一的水,便移向地球外殼。含在岩漿中的水,也隨著以後岩漿的逐漸凝固被排擠出來。這些被擠壓出來的水,呈水汽狀態,在高空凝結為雲,飄浮在地球上空。隨著時間的推移,大氣中的水汽在增多,而地表的溫度卻在降低。大概在太古代初期,當地表溫度降到水的沸點以下時,水就化作傾盆大雨降落到地表。據估計,大約在6億年前,地表溫度降低到30度左右時,岩漿中擠出來的水,大約有99%都降落到地面,從而形成地球表面的水,構成江河湖海

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