4 关于水的来源的争论
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水是生命之源,它有液态、气态和固态三种形态。我们对水已经司空见惯,或许,很少有人会思考地球上的水是怎样来的。但是长期以来,科学家们对地球上水的来源却一直争论不休。
大多数科学家认为,地球上的水是在大约40亿~36亿年前出现的,当时地球处于形成阶段,还在遭受着上千颗大大小小的小行星和彗星的不断撞击。在这些撞击地球的小行星和彗星中,很多都储存着丰富的水资源。
但是,还有一些科学家提出了地球上几乎所有的水都为“土生土长”的观点,并不是来自宇宙的其他地方。有地质学家们还表示,在最初阶段的地球内部存在非常丰富的氢元素,这些氢元素后来和地幔中的氧发生了化学反应,最终形成了水。
彗星
水
知识拓展
对地球上生命的产生、维持和进化来说,水是绝对不能缺少的,但是,这些丰富的水资源到底是在地球的哪个地方形成的呢?现在,它们为什么还依然稳定地存在着呢?
对于上述问题,地质学家们认为,地球形成之初,温度极高而且也极为干旱。根据推测,大约在38亿年前,曾有数百万颗富含水的小行星和彗星撞击过地球,或许,地球上的大洋就是在地球形成之初经过小行星和彗星的不断撞击下形成的。
小行星撞地球
科学家们通过研究证实,在自然界的海洋之中,包含着丰富的“重氢”——氚,氚是在较轻的氢原子经过一系列反应之后形成的,所以,可以说明形成之初的地球上确实存在大量的氢。科学家们在对地球轨道的变化情况进行分析后也证实,地球的大气中曾经富含氢元素,太阳系中年轻的行星们也都富含氢元素。
另外,科学家们还认为,地球上形成的部分氚是大气中的氢元素和空间物质发生反应之后的产物。有些专家对此半信半疑,认为这种观点还处在理论阶段,必须经过细致的研究、实验和分析之后才能下结论。
氢原子结构示意图
知识解码
地 幔
地幔是地球地壳下面的中间层,是地球内部体积最大、质量最大的一层,厚度约2 865千米,主要由致密的造岩物质构成。地幔又可分为上地幔和下地幔两层。上地幔的顶部存在一个地震波传播速度减慢的层(一般又称为软流层)和一个地震波传播速度加快的层(莫霍面)。据推测,软流层很可能是岩浆的发源地,上地幔是岩石圈的组成部分,而下地幔的物质呈可塑性的固态,其温度、压力和密度都非常大。
从地幔的岩浆岩推知,上地幔的组成应该和基性岩、超基性岩、金伯利岩等都具有共同的高铁、高镁的特征,科学家们研究后认为上地幔的组成成分接近于超基性岩(二辉橄榄岩)。上地幔是由部分熔融产生的玄武岩浆和难熔的阿尔卑斯型橄榄岩组成,只不过两者之间的比例在一定范围内发生变化。
地球是由多层同心球层(例如地幔层)组成的行星,并不是完全固体的。由于地球的公转、自转和引力的存在,会引发各层同心球层之间同地球的外部构成之间的运动,包括潮汐运动、地震、火山爆发等。
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