为什么说地球曾经下了一场几百万年的雨，最终才有了海洋？

地球是一个充满液态水的星球，大约71%的表面积被海水覆盖，而且这个数字随着全球变暖海平面上升而变得越来越大。

很多人可能都好奇过海底到底长什么样，简单的答案就是和陆地几乎一样，那里有山脉，有峡谷，有平原，只是都处在较低的地方而已。

但是，现在依然没有一个人能够完整地描绘海底世界，因为我们用于绘制陆地地形图的卫星雷达技术在水中不能很好地工作。

事实上，现在月球，甚至是火星的地图都比地球海洋的地图更加清晰可靠，因为相较于月球和火星，海洋的探索更加困难。

虽然海底世界依然留给我们许多幻想，但其实更神奇的地方是，为什么只有地球有海洋，以及地球海量的水资源又是哪里来的？

地球上的水资源是怎么来的？

虽然地球到处都被液态水填满，但是相较于整个地球的组成材料来说，地球表面的所有水资源——包括结冰的、蒸发的、液态的总体积，它大约只有地球现有体积的千分之一。

其中大部分水资源都在海洋中，大约占了地球所有水资源的96.5%，地球只有3.5%左右是淡水，而且大约68%的淡水都是在冰川中，所以节约用水吧，淡水资源确实挺紧张的。

海水很咸的原因是它受到地球板块构造的影响，这些液态水和地球内部的物质大量混合导致的。

换句话说，地球的大部分水资源其实是受到“污染”的，这给研究地球水资源的来源带来了许多麻烦。

现在，关于地球上水资源的来源主要有三种假设，第一种是地球在形成初期吸积时把水资源一起收集了起来；第二种是在地球形成时和形成后，一些富水陨石逐渐将水资源送到地球，这些陨石可能与我们今天依然可以看到的碳质球粒陨石类似；第三种同样是来自后期增长，不过是一些冰冷的小行星，也就是我们现在看到彗星，将水资源逐渐送到地球。

如果想知道地球水资源的正确来源，必须了解地球水资源的现有的和过去的成分，以及陨石和彗星水资源成分。

碳质球粒陨石，图源：Mario Müller

首先，陨石肯定不可能输送了太多的地球水资源。

这是因为碳质球粒陨石基本都富含氙——一种惰性气体，现在地球上很少有这种气体，所以大部分人可能都没听说过。

事实上，如果地球上的水资源的主要来源之一包括陨石的话，那么地球大气层中的氙含量最少是现在的10倍以上。

图：哈雷彗星

其次，彗星也不可能输送太多的水资源给地球。

这是因为通过研究哈雷彗星和百武彗星（这两个是唯一能够详细研究其水分子的彗星）的水冰，人们发现彗星的冰富含氘原子——氢原子的一种重同位素。

如果说地球的水资源主要来自彗星的话，那么现在地球的水分子氘氢比（D/H比）会很高，而现在地球的实际情况并不算高。

事实上，地球在形成的过程中水资源的氘氢比本身就会不停增加，这是因为在氘比氢更重，在水分子被光解后，普通氢更容易流失，这就是为什么金星上现在的氘氢比异常高的主要原因之一。

但是，地球上目前没有任何已知的过程可以降低氘氢比的，即便是小行星输送水资源，就目前来看其水资源的氘氢比和地球海洋基本一致。

太阳系早期，图源：NASA/JPL-Caltech

所以，彗星输送的水资源也只能是次要的，地球现有的水资源主要来自于原始行星形成时带来的可能性最高。

当然，地球最初得到的可能不是自己的水分子，而更多的是氢——这是宇宙中最普遍的元素，也是任何早期星云中最主要的元素。

之后，氢和其它各种元素结合，形成了我们现在的水，以及其它一切含氢的化合物。

不过这里必须再提一点，那就是地球的水资源在之后的地壳运动中经常被“污染”，而且现在地球表面所含的水资源量远低于地球内部，有研究表明地幔总含水资源量是海洋的3倍。

图：地球结构

所以，人们希望通过了解火星的水资源来进一步了解行星水资源的来源，因为许多研究人员认为火星很少受到板块构造影响。

地球海洋是如何形成的？

当我们了解了地球水资源的来源之后，其实海洋的形成也就水到渠成，一目了然了，只要地球冷却到足以支持液态水，海洋自然也就形成了。

目前的研究和观测数据表明，原始行星的形成是在不停地吸积和碰撞中逐渐成长的，但是这两个过程都会释放巨大的热量。

早期地球，图源：SwRI/Simone Marchi

因此，早期的地球非常热，热到任何物质都是熔融状态，所以根本谈不上是否存在液态水。

随着行星趋于稳定，也没什么小行星继续撞向其中之后，它就会逐渐降温或者冷却，地球正好处在太阳系的宜居带上，它所接收的太阳辐射可以支持液态水存在。

当地球本身冷却下来之后，液态水自然也就出现了，但是地球海洋的形成至少花了数百万年——这就是所谓的地球下了一场数百万年的雨创造了海洋的说法。

在地球很热的情况下，水资源主要以水蒸气的形式存在于地球大气之中，而在地球降温之后，它就开始下雨，这个地球重要的转折点大约发生在38亿年前。

但是，雨水在落地的瞬间或者还没有落地它就再次被蒸发了，同时地球在把水继续变成水蒸气的过程中加剧降温，直到液态水可以存在于地球表面。

就是这个过程一直在持续数百万年，当时的地球无时无刻都是强对流天气，非常恶劣，不过有意思的地方是，强对流制造的闪电可能有助于之后生命在海洋形成。

数百万年的降雨，让雨水在地球表面肆意冲刷，最终制造了河流，以及在原有盆地上积水形成了海洋。

海洋的出现彻底改变了地球，包括它对地球大气成分的改造——主要是海水吸收二氧化碳，以及让生命出现成为可能。

最后

你可能还会好奇，在太阳系宜居带上的星球还有金星和火星，为什么只有地球最终形成了海洋？只能说地球一切都那么的刚刚好。

地球的大小刚刚好，而火星太小了，火星没有足够能力长久保存核心温度；

地球距离太阳的距离也刚刚好，而金星太近了，金星在形成之后，其大气中超高的二氧化碳比例制造了全球性的温室效应，在阳光的照射下水资源永远不可能以液态形式存在。

不过话又说回来，海洋是地球生命的摇篮是现在普遍的共识，但如果地球海洋的水资源基本来自于行星形成时收集而来的话，那么地球生命还会独一无二吗？

来源：怪罗