地球上的水是哪来的?

科技日报 2017-11-06

  地球上有着很多的水,从外太空看去,地球好像是一个水球,但其实地球上的水相比于其他一些富含水的星球并不算多,比如木卫二、木卫三的水量就比地球还多!据说太阳系行星的几个大卫星上的水都是不少的。那么为什么只有在地球上才能看到水呢?这是因为地球所在的位置好,在太阳的宜居带中,水可以液态的形式存在,并且地球上看着水多,也是因为水大都在地球的表面,其实地球的半径厚达6300多公里,但地球海洋的平均深度还不到5公里,而像木卫二和木卫三这样富含水的卫星,表面就有着厚达一百公里的冰层,冰层下面又是上百公里深的海洋,其水的含量的确是比地球多不少。

  不管地球上的水多与少吧,我们就解答这样一个问题:地球上的水大都是从哪里来的呢?要回答这个问题,必须得先说一下水是怎么形成的!

  水的形成很简单,就是一个氧原子和两个氢原子就可以合成一个水分子,而氧原子和氢原子在宇宙中是普遍存在的,太阳系中也一样,所以太阳系的行星卫星小行星彗星上都有水,乃至太阳系的星际尘埃物质也有水分子,所以地球在刚形成之初,地球本身乃至地球外围就都是有水存在的,不过可能是气态,当温度降到水能以液态存在的时候,就是已经有看得见的水了。但最初的时候,地球上的水并没有现在多,那么水主要来自哪里呢?科学家们认为,地球表层的主要水源可能来自于彗星,因为彗星都是含水量很多的小天体,在撞击地球的时候,会给地球带来大量的水。

  2006年,美国哥伦比亚大学的天文学家发布报告、宣布在小行星带靠近木星轨道的位置发现了彗星的族群,而且推测这些彗星可能是地球上海洋中水的来源。小行星带位于火星和木星之间,目前小行星带所拥有的质量仅为原始小行星带的一小部分。科学家曾经进行过电脑模拟,结果显示小行星带原始的质量可能与地球相当,但由于重力干扰,在几百万年的形成周期过程中,大部分的物质都被抛射出去,残留下来的质量大概只有原来的千分之一,而这其中有一部分含水的彗星被地球捕获,从而获得了大量的水源。

  这里的水的成因是这样的,当小行星主带开始形成时,在距离太阳2.7天文单位的地区,距离地球轨道向外2亿多公里之外的这一区域,形成了一条温度低于水的凝结点线(雪线),在这条线之外形成的星子能够将星际尘埃中的水分子累积成冰,那么这些冰是怎么来到地球上的呢?由于在小行星带生成的主带彗星都在这条线之外,这些小天体又受到外围的木星强大力场的影响,在其引力扰动之下开始游荡太阳系,来到地球轨道附近的彗星被地球捕获,也有彗星彗尾上的水蒸气被地球捕获,这样就带来了大量的水,由此这些彗星就成为造成地球海洋的主要因素了。(钟狼将)

责任编辑:李阳阳

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