Question

想知道水是怎样“离去”又是怎样“回来”?

想知道水是怎样“离去”又是怎样“回来”?

Answer 1

关于水的起源的认识仍存在很大的分歧,目前在约有32种关于水的形成的学说。这里简述几种主要学说。一种学说认为在地球形成之前的初始物质中存在一种H2O分子的原始星云，类似于现在平均含水0.5%的陨石，地球形成后降到地球上，从而使地球上有了水。
另一种学说认为在地球形成后才有形成水的原始元素(氢和氧)。氢与氧在适宜的条件下化合。生成羟基(OH)。羟基再经过复杂的变化，形成水(H2O)。
荷兰的天文学家奥特认为，地球上的主要来源是我们这颗行星的内部的岩石圈的上地幔。岩石圈的物质一半是由硅组成，其中硅酸盐和水分。这些岩石在一定的温度和适宜的条件下(如火山爆发)脱水，从而形成了地球的水。美国学者肯尼迪等认为岩石在熔化中完全混合时，含有硅酸盐75%，含水25%。在地球形成初期，火山爆发频繁，从而加快了地球水的形成。由于地球内部的高温，地球的水还在增加。在研究中，有资料表明，大洋面近1000年内上升了1.3m。不过近几十年海洋水面快速升高可能主要由于全球气候变暖造成。
第一种假说，源于原始大气。在地球历史的早期，地球的温度一定很高，地球上不可能有液态水存在。在星云凝聚成初始行星--地球之后，才可能有水形成于原始的氢和氧。后来在温度升高、内部脱气时，在物质分异组成地球圈层，以及氢、氧从行星中部运移到其边缘的过程中，通过各种物理和化学作用才形成了水。当时的水只能以水蒸气的方式存在于大气中。后来，地球慢慢地冷却，当地球的温度达到水的沸点以下时，气态的水便凝结成液态的水，形成降水，落到地面。他们想象，原始大气中的水其数量之大是十分惊人的，由气态水变成液态的水的过程也一定很长很长。就是说，要经过数万年的不间断的降水，使地球所有的低洼地方都积满了水。这样，原始海洋也就形成了。
科学家还找到地球上最古老的沉积岩(所谓沉积岩，就是由流水作用堆积而形成的岩石。)有了沉积岩的存在，就可以证明当时有水的存在。他们用仪器测算出沉积岩的年龄35-38亿年。也就是说，地球形成之日起，在地球内部、表层都可以产生水。在遥远的38亿年前，地球上就已经出现了水。
大气来源说有它的不足之处。因为有人推测，既然在地球历史早期，地球的温度很高，地球上的水只能以水蒸汽的形式弥漫在大气中，那么为什么这些水汽没有逸期到地球以外的宇宙空间去呢?
第二种假说，岩浆析出说。岩将析出说认为，地球上水本来就有的。只不过地球早期，这些水没有从地球中分离出来，而是大部分以结晶水的形式存在于地球内部，或者干脆就直接溶解在岩浆中。后来，随着地球的演化，这些地球内部的水通过火山喷发，也可能通过岩浆侵入等方式跑出来，进入地表。
我们知道，在地壳以下有一层很厚的地幔层，一位俄国科学家曾经做这样的计算，他估计，地幔层中共储存水分20×10的24次方克。而现在地球表面所有的水仅仅占其中的13%，还剩下87%的水量还存在地幔里，成为不断补充地表水分的后备水源。有人甚至还估计，目前全世界每年仅因为火山爆发，就带到大气中4000-5000万吨的水。地球历史那样漫长，由于火山等原因进入地球表面的水份最后形成海洋等巨大的水体一定不成问题。
第三种假说，宇宙空间来的。主张地球上的水是外来的人认为，地球形成的时候，就从宇宙浮获了大量的水，以后逐渐释放并留存下来。产生这种假说的重要根据，是他们发现地球周围的许多彗星原来是由冰晶组成。宇宙空间的彗星成千上万，并不断和地球相遇，进入大气层，来到地球上。他们估计，大约每分钟就有20颗平均直径为10米的小彗星进入大气，每颗慧星可释放出100吨水。虽说数量不是很大，但是频率很高，时间一长，足以形成地球上这个庞大的水体。这些水是宇宙物质，当宇宙中的尘埃云凝聚成地球时，它们同时也被封存在地球的原始物质球粒陨石中。由于当时地球温度很高，原始物质均处在熔融状态;地球自转速度也很快(35亿年前，地球自转的速度约为现在的6倍，那时地球上的一天一夜只有4h)。地球转动产生的重力离心分力，使重物质上浮。活动性最强而又是最轻物质之一的水，便移向地球外壳。含在岩浆中的水，也随着以后岩浆的逐渐凝固被排挤出来。这些被挤压出来的水，呈水汽状态，在高空凝结为云，飘浮在地球上空。随着时间的推移，大气中的水汽在增多，而地表的温度却在降低。大概在太古代初期，当地表温度降到水的沸点以下时，水就化作倾盆大雨降落到地表。据估计，大约在6亿年前，地表温度降低到30度左右时，岩浆中挤出来的水，大约有99%都降落到地面，从而形成地球表面的水，构成江河湖海。