水可謂無(wú)處不在 ， 雨雪冰霜 ， 江河湖?！覀兩磉吽奶幙梢?jiàn)水的身影 ， 但很少有人會(huì)問(wèn)“水究竟從何而來(lái)” 。 而這個(gè)問(wèn)題的答案也十分復(fù)雜 ， 恐怕要一直追溯到宇宙起源時(shí)期 。
在宇宙大爆炸剛剛發(fā)生時(shí) ， 質(zhì)子、中子和電子都在高達(dá)100億度的高溫下擠成一團(tuán) 。 利用這些基本構(gòu)件 ， 僅僅過(guò)了數(shù)分鐘 ， 氫原子和氦原子這兩種輕元素便開(kāi)始成形 ， 這一過(guò)程名叫“核合成” 。 較重的元素則出現(xiàn)得較晚一些 ， 由輕元素在恒星內(nèi)部和超新星爆炸期間的核聚變合成 。 隨著時(shí)間的流逝 ， 恒星中誕生的重元素越來(lái)越多 ， 包括氧在內(nèi)的各種元素被源源不斷地送入太空之中 ， 與更輕的元素相互混合 。
當(dāng)然 ， 氫氣分子和氧氣分子的形成與后續(xù)水的形成完全是兩碼事 。 因?yàn)榫退銡錃夥肿雍脱鯕夥肿踊旌显诹艘黄?， 也需要能量的激發(fā)才能變成水 。 這是一個(gè)十分激烈的反應(yīng)過(guò)程 ， 目前科學(xué)家仍未找到在地球上安全合成水的方法 。
那么 ， 地球上覆蓋的江河湖海又是從何而來(lái)的呢？科學(xué)家還不清楚答案 ， 不過(guò)已經(jīng)提出了一些設(shè)想 。 其中一種理論認(rèn)為 ， 大約40億年前 ， 地球表面曾遭到過(guò)成百上千萬(wàn)顆小行星和彗星的轟擊 。 看看月球表面密密麻麻的環(huán)形山 ， 你就能大概想象出地球當(dāng)時(shí)是什么情況了 。 而該理論稱 ， 擊中地球的這些小行星和彗星并不是普通的巖石 ， 而是一種類似“海綿”的東西 ， 里面儲(chǔ)存的水分在撞擊地表之后便釋放到了地球上 。
雖然天文學(xué)家已經(jīng)證實(shí) ， 小行星和彗星中的確存在水分 ， 但該理論還是遭到了部分科學(xué)家的質(zhì)疑：地球海洋中的水量如此龐大 ， 光憑小行星和彗星撞擊也許無(wú)法提供足夠多的水 。 此外研究人員還發(fā)現(xiàn) ， 海爾·波普彗星中所含的重水（即由一個(gè)氫原子、一個(gè)氘原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的水分子）遠(yuǎn)比地球海洋中多得多 ， 這說(shuō)明要么撞擊地球的彗星與小行星和海爾·波普彗星大相徑庭 ， 要么地球上的普通水（即由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的水分子）另有來(lái)源 。
而就在不久前 ， 前一種猜想或許得到了天文學(xué)家的證實(shí) 。 利用同溫層紅外線天文臺(tái)（SOFIA） ， 天文學(xué)家發(fā)現(xiàn) ， 當(dāng)維爾塔寧彗星去年12月到達(dá)近日點(diǎn)時(shí) ， 向太空中排放的水蒸氣“與海水成分非常類似” 。
維爾塔寧彗星是一顆“超活躍彗星” ， 該類型彗星會(huì)向太空中排放更多水蒸氣 。 研究人員通過(guò)比較蒸汽中普通水和重水的比例得出了這一結(jié)論 。 地球海洋中的重水和普通水有著一定的比例 ， 而維爾塔寧彗星上兩種水的比例似乎與地球相同 。 由于地球大氣會(huì)造成阻礙 ， 我們無(wú)法從地球上觀察紅外光波長(zhǎng) ， 只能利用太空望遠(yuǎn)鏡和位于大氣上層的同溫層紅外線天文臺(tái)對(duì)彗星開(kāi)展可靠觀測(cè) 。
還有一種理論認(rèn)為 ， 地球曾在青年時(shí)期受到過(guò)太陽(yáng)內(nèi)部形成的氧等重元素的“轟炸” ， 而這些氧元素借助一種名叫“脫氣”的過(guò)程、與地球釋放的氫氣等氣體相結(jié)合 ， 逐漸形成了地球上的海洋和大氣 。
而一組日本科學(xué)家又提出了另一種理論 ， 稱地表也許曾經(jīng)被一層厚厚的氫氣所覆蓋 ， 并逐漸與地殼中的氧化物發(fā)生相互作用 ， 最終形成了海洋 。
2017年的一次計(jì)算機(jī)模擬則為部分地表水的來(lái)源提出了另一種解釋 ， 認(rèn)為水可能是在地幔深處形成的 ， 最終隨著地震來(lái)到了地表 。
【地球上的水從何而來(lái)？】綜上所述 ， 盡管我們還無(wú)法完全確定地球上的水究竟從何而來(lái) ， 但至少該為這個(gè)結(jié)果感到慶幸 。
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