地球最初的水是从何而来?

01、两大说法:自源说和外源说 。自源说认为地球的水来自于地球本身 。地球起源时 , 形成地球的物质里面就含有水 , 或者包含组成水的元素氢和氧 , 氢和氧在适宜的条件下化学反应生成了水 。外源说认为地球的水来自外空:彗星、陨石和太阳风 。

地球最初的水是从何而来?


地球上水的来源 , 有两大说法:自源说和外源说 。
自源说认为地球的水来自于地球本身 。地球起源时 , 形成地球的物质里面就含有水 , 或者包含组成水的元素氢和氧 , 氢和氧在适宜的条件下化学反应生成了水 。
在地球形成的一个阶段 , 温度很高 , 水或者在高压下存在于地壳、地幔中 , 或者以气态存在于地球大气中 。后来随着温度的降低 , 地球大气中的水冷凝落到了地面 。岩浆中的水也随着火山爆发不断释放到大气、降落到地表 。汇集到地表低洼处的水就形成了河流、湖泊、海洋 。
【地球最初的水是从何而来?】地球内部蕴含的水量是巨大的 。地下深处的岩浆中含有丰富的水 , 实验证明 , 压力为15千巴、温度为1万摄氏度的岩浆 , 可以溶解30%的水 。火山口处的岩浆平均含水6% , 有的可达12% 。有人根据地球深处岩浆的数量推测在地球存在的45亿年内 , 深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半 。
地球最初的水是从何而来?


地球岩石矿物中也含有结晶水和晶格水 。结晶水是作物水合物分子组成部分的水 , 例如五水硫酸铜中的水 。晶格水是矿物的晶体格架里面掺杂的少量的H2O水分子 。在合适的条件下 , 这些岩石中的水就会被释放出来 。
不过 , 更大量的水存在于地幔中 。澳大利亚地球科学家泰德?凌武德发现了以他的名字命名的尖晶橄榄石 , 这种矿物质的1.5%是由水分子构成的 。在凌武德发表的一篇报告中提到 , 地幔的过渡层 , 即“三明治夹层”内具备超高压、超高温等条件 , 因此那里富含钻石 , 也符合尖晶橄榄石这种矿物质的产生条件 。
尖晶橄榄石在陨石中普遍存在 , 但在地球上的岩石中却极少发现 , 起码在2008年以前科学家认为这种矿物质只存在陨石中 。
2014年3月 , 来自加拿大阿尔伯塔大学的格拉汉姆?皮尔森等在英国《自然》杂志发表报告 , 宣称新发现的尖晶橄榄石样品 。提供了足够充分的证据 , 证明地幔上下层之间的过渡带存在水分 , 而且按照岩石中的水分存在比例 , 水资源储量相当丰富 , 有望超过全球海洋总水量之和 。
地幔上下层之间的过渡带厚度约为25千米 , 占据地球内部的一个椭圆体区域 , 约占地球质量的7.5% , 以平均含水量按1%计算 , 存水质量为4.485?010亿吨 , 是现今地球表面的水贮量(包括液态水、固态冰雪和气态水汽)1.3860?010亿吨的3倍多 。
地幔中的水 , 因为地壳俯冲形成的上升通道可以进入地幔与地壳之间的软流层岩浆中 , 并随岩浆活动而达到地表 。按此理论 , 地表的液态水很大部分是内部的水慢慢渗出而积累起来的 。有人估计自地球诞生以来 , 深层岩浆活动带给地表的水占当今海洋贮水量的一半 , 又有人估计火山活动喷出来的水相当于海洋贮水量的一半 。
地球最初的水是从何而来?


外源说认为地球的水来自外空:彗星、陨石和太阳风 。
碰撞到地球的彗星、降落到地球的陨石 , 其成分含有一定量的水 , 一般为0.5%到5% , 有的高达10%以上 。其中碳质球粒陨石含水更多 。球粒陨石是太阳系中最常见的一种陨石 , 大约占所有陨石总数的86% 。降落到地球的陨石把水分带到了地球 。

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