水也許是我們在地球上見過的第一豐富的資源,因為四大洋的水總量簡直就是天文數(shù)字,但水是從哪里來的?是從天上掉下來的么,當(dāng)然還有從地下冒出來的,好像都對,因為前者是雨水,后者是泉水,兩者都是我們常見的水的來源,但事實上這個解釋并不能滿足我們的好奇心,仍然沒有解決水的真正來源問題.
那么水的真正源頭在哪里呢?水是與生俱來與地球一起誕生的?還是半路夫妻,后來才遇到的?又或者兩者兼有,我們來簡單做個分析!
一、與地球一起誕生
1、水的來源一
只要各位留意下,只是會聽到各種編號的彗星,比如剛剛過去的8月底達到7等的彗星:322P/SOHO彗星,還有傳說10月會達到-2.6等P/2008 Y12,以及12月可能會達到5.2等的289P/Blanpain,這是我們用小型望遠鏡能觀測到的,這些都是傳說中的臟雪球!
那么我們可以想象一下,形成太陽系的星云開始坍縮的早期,恒星還沒有開始發(fā)光,太陽系也沒與所謂的雪線,那么地球在形成之初是不是也累積了大量的含有水的彗星物質(zhì)呢?
2、水的來源二
當(dāng)然除了早期這些直接含水的臟雪球以外,還有大量的水合礦的形式存在于地下。似乎隨著地球個頭逐漸增長,這些似乎被封存在地球內(nèi)部和巖石中的水是怎么跑到地面上來的呢?
3、水是怎么從地下跑到地面的?泉水從地下冒出來?非也!
準確的說是從天上下下來的,是不是很難理解這個過程?這是因為地球從誕生到行星會有一個必須跨越的門檻,也就是它形成之后必須要清理自身所在的軌道,否則它的下場就像冥王一樣,成為矮行星。
上圖是阿卡塔瑪毫米波/亞毫米波陣列對金牛座HL Tauri的連續(xù)成像,我們可以從處理后的圖像上清晰的看到同心圓結(jié)構(gòu),這是行星形成的標(biāo)志,如果在46億年前有一個超級文明在觀測太陽系,那么他們也將看到地球的同心圓。
這同心圓結(jié)構(gòu)很美,但為了清理自身的軌道,地球付出的代價難以想象的,數(shù)十萬年的隕石雨,可能甚至更久,一直被撞擊,地表一片火海,到處都是地殼破裂涌出的巖漿。
而此時被封鎖在地球內(nèi)部的水以及水合礦物,在這個極致的高溫下,受熱與礦物分離成了水蒸氣,進入了地球的大氣層。等地球這顆行星慢慢清理完自身的軌道,撞擊逐漸減少,表面也慢慢冷卻,最終這些飄在天上的水蒸氣凝結(jié)成雨,落下來形成了海洋,從這個觀點來看,早期的海洋可能是淡水哦......
其實從現(xiàn)代火山噴發(fā)中大量水蒸氣比例(75%以上)也能為此佐證,地下熱泉被認為是海水進入地?zé)嵫h(huán),但大多數(shù)火山噴發(fā)卻和這個循環(huán)沒有多大關(guān)系,因此地球形成之初就飽含了大量水的說法是的支持度比較高。
二、來自太陽?
水怎么可能來自太陽呢?是不是太能扯了!還真不是,因為每地球每天都在遭受“太陽風(fēng)”的轟擊,而太陽風(fēng)中的帶電質(zhì)子進入地球后和氧結(jié)合形成了水,質(zhì)子為什么能和氧結(jié)合呢?其實一個質(zhì)子+一個電子的就是氫,和氧結(jié)合就是水。為此好事的科學(xué)家還計算過,從地球形成到現(xiàn)在從太陽風(fēng)中得到的質(zhì)子總量約為1.7×10^17噸,與地球上的氧結(jié)合后形成水是1.53×10^18噸,和當(dāng)前地球上的水總量1.66×10^18噸相差無幾。
不過這有一個問題,不知道科學(xué)家有沒考慮地球磁場對太陽風(fēng)的偏轉(zhuǎn)作用,絕大部分高能帶電粒子會被地球磁場偏轉(zhuǎn)而遠離地球。
三、彗星助力?
每年都有大量的彗星物質(zhì)進入地球,而這其中就包含了大量的水資源,1997年5月,美國依阿華大學(xué)物理學(xué)家路易斯·弗蘭克博士,發(fā)現(xiàn)“波拉”號衛(wèi)星拍攝的照片中有些奇怪的斑點,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)這是彗星進入大氣層后受到高溫分解成的水蒸氣團!
據(jù)測算每隔1-2萬年,地球從這些彗星獲得的水量可以讓海平面上升2.54cm。這是個不小的數(shù)字,因為地球存在已經(jīng)超過40多億年了,累積目測能超過5000-10000米,看起來這個思路是對的,但總量似乎有些偏多了。
四、木星助力說
這個理論是水來自彗星的增強版,2005年時法國尼斯天文臺4位天文學(xué)家發(fā)表了3篇系列論文,提出了一個模型,這就是尼斯模型。它說的是什么呢?太陽系行星軌道的引力共振模型,大意是太陽系內(nèi)的行星都在互相牽制的引力下圍繞太陽公轉(zhuǎn)。
他們認為木星開始形成時并沒有在當(dāng)前的軌道上,而是比現(xiàn)在要更遠一些,但由于引力共振的關(guān)系它逐漸遷移到了現(xiàn)在的穩(wěn)定軌道。這木星總質(zhì)量高達所有行星質(zhì)量總和的2.5倍以上,這一發(fā)牽動整個太陽系,導(dǎo)致了柯伊伯帶的大量小行星和彗星前往內(nèi)行星軌道,其中彗星就給地球帶來了大量的水資源。
到現(xiàn)在為止也沒有哪種理論占有絕對優(yōu)勢,或者原本就是這幾種來源的綜合,但這都不重要,因為現(xiàn)在地球上的水已經(jīng)誕生了生命,而且在正向更高級的文明發(fā)展。