站長(zhǎng)資訊網(wǎng)
你有沒(méi)有想過(guò)，瀑布中奔騰而下的水究竟從何而來(lái)呢?
北京時(shí)間10月9日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，水可謂無(wú)處不在，雨雪冰霜，江河湖海……我們身邊四處可見(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穑残枰芰康募ぐl(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。
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。(葉子)
