
孩子们都知道,我们这颗蓝色的星球有超过70%的地表面积被水覆盖,而“地球上的这些水最初又是从哪里来的?”,我一个成年人也同样好奇~
话说,我很欣赏这位来自甘肃宕昌的孩子,看似简单的问题,我快研究得头秃了!
《不可思议的地球》中记载了目前普遍存在的三种理论:
《宇宙行星大揭秘》中这样记载:
在地核、地幔和地壳形成的初期,那时的地球表面的温度非常高,整个地球是由熔融的岩石和一层薄壳构成的巨大球体,液态的地幔一直被来自地核的热搅动着,使得外部地壳的版块不停运动,也导致地表不断地发生地震和火山喷发。
而那时地球还没有形成大气层,小行星也会不断地撞击地球。
而地球水的诞生就是随后的事了~
在地球形成的时候,太阳系也诞生不久,那时候的太阳系中漂浮着大量的气体和尘埃云,云中的氧原子和氢原子含量丰富、四处扩散,这两种原子结合起来形成的水会缓慢地黏附在尘埃云内部的尘埃颗粒上,积聚成冰晶,最终变成富水的小行星。
而太阳的热量把太阳系里的大部分水分赶到了星系的外围地区,这些水分至今还以冰冻的形式存在于土星环,木星的卫星欧罗巴,海王星、天王星以及数以十亿计的彗星之中。
总之,不管是小行星和彗星,很多这种富含水分的星体在地球形成混沌期不断地撞击地球,但由于高温及缺少大气层,水分又很容易蒸发重新回到太空。
随着火山喷发挥发的气体逐渐形成了分子量比较重的次生大气层,也就是大气层的雏形,逐渐可以锁住逃逸的水分子……持续百万年的不断衍变,加上地球引力的增强、太阳辐射向地球表面的纵深发展……次生大气层中产生了氧、氧含量的增加在空中又形成了臭氧层……
孩子,抱歉,这是个我无法说得很清楚的复杂过程,总之大气层形成后,就可以成功锁住水分了!
不过“罗塞塔”彗星探测器探测67P/Churyumov–Gerasimenko彗星后发现,彗星上所产生的水蒸气与地球上的明显不同,因此地球水来源于彗星的说法一度被人质疑。
但不是还有小行星嘛,小行星带(位于火星和木星之间)离地球还更近,地球上发现的来自小行星的陨石也比较多,有研究表明这些小行星的富水陨石的成分跟地球比较接近!
前面我们提到太阳系诞生之初大量的氧原子和氢原子四处扩散,最终黏附在尘埃颗粒上积聚成冰晶形成的富水的小行星。
那这些水分子既然可以依附在小行星上,那是否也有机会形成于早期的地球内部,与地球共存呢?其实目前有些科学模型可以初步肯定这样的学说,只是人类对地球深部的信息了解还是匮乏的,因此这些模型对于地球内部水资源的测算也有一定程度上的不确定性。
这个理论是我目前翻阅的众多给孩子的科普绘本、画册中的主流理论:
上面这段内容出自《宇宙行星大揭秘》中。还有《世界真奇妙·宇宙》,虽说得相对简单,但也是这个意思。
只是我也在思考一个问题,书中指的大气层中的水蒸气,是仅指火山喷发带出的水产生的水蒸气呢,还是也包括地球混沌期次生大气层中本身存在的水蒸气?这些我们还不得而知……
前面内容中我们提到了大气层,在地球的大气层内时刻进行着的一件事非常重要,那就是“水循环”,地球上的水一直在海洋、大气、陆地、植物、溪流、河流和湖泊等之间运动:
这是《知乎版十万个为什么》给孩子们的解释,水的世界让我们这颗“蓝色行星”得以存续,水让我们人类能够赖以生存!
以上那三个理论,基于人类对地球和宇宙了解的程度还很有限,部分猜想还仅限于模型中,地球上的水到底从哪儿来,还需要更多人去探索,也许提出问题的你就是其中一员。而人类不断地向太空进发,其目的也是为了了解宇宙及地球的起源。
水是多么重要,它经历了数百万年的演变才成为我们看到的液体状,我们应该爱护它,地球上看似丰富的水资源,其实能够让我们使用的淡水也不过占比1%!可这是几十亿的人类赖以生存的宝贵的资源,倘若我们不好好珍惜它,终有一天,也许它从哪儿来也终回哪儿去…
孩子们,珍惜水资源从我们开始做起哦!
@知乎亲子 @知乎图书
