地球之水哪里来
全世界海洋的总水量有13.7亿立方千米。茫茫的大海中这么多的水是从哪里来的呢?
一般的说法是,大海中的水归根结底是从它“自身”来的。每年,从海洋的表面有一亿多吨的水蒸发到天空中去,这些水蒸气的绝大部分仍然在大海上空变成云再化为雨,最后又降回大海;而水蒸气中的一小部分变成雨雪后降落到陆地上,流进江河湖泊,再顺着江河又流回海洋。
那么,大海中的水最初又是来自哪里呢?
许多学者认为,早在地球形成之初,地球水就以蒸气的形式存在于炽热的地心中,或者以结构水、结晶水等形式存在于地下岩石中。
那时,地表的温度较高,大气层中以气体形式存在的水分也较多。后来,随着地表温度逐渐下降,地球上到处是狂风暴雨、电闪雷鸣,呼啸的浊流通过千沟万壑汇集到原始的洼地中,形成了最早的江河湖海。地球在最初的5亿年间,火山众多且活动频繁,大量的水蒸气及二氧化碳通过火山口喷发出来,冷却之后便渐渐形成河流、湖泊和海洋,即所谓的“初生水”。
可是,随着火山研究的深入,科学家们发现:火山活动所释放的水并非所谓的“初生水”,而是新近溶人地下的雨水,这无疑是对地球之水“与生俱来”理论的挑战。
为了寻求地球水的渊源,人们把目光投向了宇宙。
1961年,科学家托维利提出的假说令人耳目一新:地球上的水是太阳风的杰作。太阳风即太阳刮起的风,但它不是流动的空气,而是一种微粒流或带电质子流。
但是,有人提出了质疑:若光靠太阳供给而自身没有来源的话,地球不可能维持现有的水量。
那么,地球之水究竟来自何方呢?美国荷伊华大学的天体物理学家路易斯.弗兰克和由他率领的研究小组独辟蹊径,提出了一个惊人的新理论:地球上的水来自于外太空的冰彗星雨。
该研究小组提出:不仅是地球上,而且太阳系其他行星和卫星上的水,都有可能来自迄今为止还未观测到的由冰组成的小彗星。
1981年,美国发射了一颗观测地球大气物理现象的“动力学探索者”1号卫星。
在分析卫星发回地面的数千张观测照片时,细心的弗兰克发现:在橘黄色的卫星图片背景上总有一些黑色小斑点。
科学家们发现:只有水分子才能吸收频带足够宽的波长而呈现黑色。
这使他们确信,卫星照片上的黑斑是高层大气中存在的由大量分子聚集而形成的气体水云所造成的。
由大量的冰块及少量尘埃微粒混合而成的彗星,在刚接近地球时,是一个直径约为20千米的冰球,然后在地球引力作用下破裂、融化,并被太阳光汽化形成较大的水汽球或是绒毛状的雪,后来化做雨降至地面,而其中的另外一部分则进人大气,形成彗星云团,卫星照片上的小黑斑就是这些彗星云团。
不久,在600多千米上空,弗兰克又发现了带状发光物,即含水破碎物留下的“尾流”。
而这一高度又恰好是此类彗星可能徘徊的地带。
在1990年的一天,一块冰体从天而降,落在中国江苏省无锡梅村乡。
根据弗兰克的小彗星理论,我国专家潜心研究后认为,此冰块就是来自彗星。
美国弗吉尼亚技术大学和约翰逊航天中心的科学家们不久以前联手打开了一块陨石,结果竟在里面发现了少量的盐水水泡。
这一发现是对弗兰克彗星理论强有力的支持。
据负责这项研究的科学家米切尔.佐伦斯基介绍,这块陨石是1998年坠落在美国得克萨斯莫纳汉斯的两块陨石中的一块,并在发现后48小时之内被送到约翰逊航天中心。
在一个空气已被过滤的净化室里被打开后,科学家们发现陨石里布满奇怪的紫色晶体,化验的结果让人震惊:这些晶体是盐!并且这些神秘的盐晶体里竟然有水!
科学家们因而认定:这些水绝不可能来源于地球,其唯一的来源就是产生陨石的天体或者包含盐分冰体的彗星。
地球之水是从天上来的吗?
对于小彗星是否为地球带来过大量降水这一论断,科学家们正在不断地观察,不断地试验。
我们不应该忘记,地球上虽然有很多水,但是我们仍然说地球是个缺水的星球,这又是为什么呢?。
因为在地球上绝大部分的水并不适合人类使用的,海水占地球总水量的94%,其含盐量高达35克/公斤。
陆地上约有2800多万立方千米的淡水,约占地球总水量的2%,其中冰川2400万立方千米,占地球淡水总量的85%。冰川在开发起来十分困难,陆上比较容易开发利用的淡水资源就是地下水、淡水湖泊、土壤水和河流,只占地球总水量的360。而且由于这些水在地区上的分布很不均匀,所以很多国家的水资源十分贫乏。