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            水究竟是从哪来的?答案太复杂 要从宇宙起源说起

            admin admin 2019年12月30日

            [db:标签]国外媒报道,水无处不在,雨雪、冰雪、河流、湖泊和海洋.我们周围到处可以看到水,但是有人问“水从哪里来?”这个问题的答案也很复杂。恐怕它必须回到宇宙的开始。

            当大爆炸刚刚发生时,质子、子和电子在高达100亿度的高温下聚集在一起。些基本成分,氢和氦这两种轻元素在几分钟内就开始形成,这一过程被称为“核合成”。较重的元素随后出现,由恒星内部的轻元素核聚变和超新星爆炸合成。随着时间的推移,越来越的重元素诞生在恒星中。包括氧气在内的各种元素不断被送入太空,并与较轻的元素混合。

            当然,氢分子和氧分子的形成与随后水的形成完全不同。因为即使氢分子和氧分子混合在一起,它们也需要能量激发才能变成水。这是一个非常的反应过程。目前,科学家们还没有找到一种在地球上安全合成水的方法

            那么,覆盖地球的河流、湖泊和海洋是从哪里来的?科学家们还不知道答案,是已经提出了一些想法。一种理论认为,大约40亿年前,地球表面受到数百万颗小行星和彗星的轰击。看看月球表面密集的陨石坑,可能会想象当时的地球是什么样子。根据这一理论,撞击地球的这些小行星和彗星不是普通的岩石,而是像“海绵”一样的东西,储存在它们里面的水在撞击地球表面后释放到地球上。

            尽管天文学家已经证实小行星和彗星中实存在水,但这一理论受到了一些科学家的质疑:地球海洋中的水量如此之大,仅靠小行星和彗星的撞击可能无法提供足够的水。此外,研究人员还发现海尔-波普彗星(Comet Hale-Bopp)中所含的重水(即由氢原子、氘原子和氧原子组成的水分子)远远超过地球海洋中的重水,这表明么撞击地球的彗星与小行星和海尔-波普彗星非常不同,要么地球上的普通水(即由两个氢原子和一个氧原子组成的水分子)有另一个来源。

            不久前,前一个猜想可能已经被天文学家证实。天文学家利用平流层红外观测站(SOFIA)发现,当达维尔·塔宁彗星去年12月到达近日点时,发射到天空的水蒸气“与海水的成分非常相似”。Virtanen彗星是一颗“超级活跃的彗星”,它会向天空释放更多的水蒸气。研究人员通过比较蒸汽中普通水和重水的比例出了这个结论。地球海洋中有一定比例的重水和普通水,而维尔塔宁彗星(Comet Virtanen)上这种水的比例似乎与地球相同。由于地球大气层造成的阻碍,我们无法从地球上观察到红外波长。我们能使用太空望远镜和位于高层大气的平流层红外观测站来对彗星进行可靠的观测。

            还有一种理论认为地球在年轻时被诸如太阳中形成的氧这样的重元素“轰炸”,这些氧元素通过与地球释放的氢气等气体结合的“脱气”过程逐渐形成地球的海洋和大气。

            一群日本科学家提出了另一个理论,认为地球表面可能覆盖着一层厚厚的氢,并逐渐与地壳中的氧化物相互作用,最终形成海洋。

            2017年的一次计算机模拟为一些地表水的来源提供了另一种解释,认为水可能已经在地幔深处形成,并最终随着地震到达地表。

            总而言之,尽管我们仍然不确定地球上的水到底来自哪里,但我们至少应该感谢这个结果。(树叶)

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