46億年里地球的水量有變化嗎?蛇紋石知道答案,水正向太空逃逸

2020-06-11     天天科技說

原標題:46億年里地球的水量有變化嗎?蛇紋石知道答案,水正向太空逃逸

審核:小文

引言:地球似乎存在某種魔力,能夠讓很多資源都保留在地球範圍內而不至於讓它們逃到太空去。但有研究發現,地球無法很好地留住水資源,水分子一直都在不斷地往太空逃逸,這是從一顆蛇紋石上得到的發現。

我們從中學的地理課本中可以了解到地球上的許多資源都處於動態平衡,也就是說它們往往能夠通過某種循環存在著,水資源也是其中一種。那麼水資源是如何在地球上循環的呢?我們見得最多的可能是水通過蒸發升上了天空,然後這些水汽參與大氣環流。除此之外,地面上的水資源還會參與地下的水循環,總而言之水就是通過各種循環不斷地損失,然後又不斷地得到補充。

那麼地球上的水真的不會減少嗎?其實不然,如果要深究的話,地球的水資源還是在不斷減少的,而且也是因為水循環的存在而減少的。如果水資源在地面上通過蒸發的方式去到大氣層中,那麼它們就有機會逃逸到太空中去,這取決於水汽到達的高度。研究發現,水汽飄逸的高度越高,那麼它們就越有可能被太陽的紫外線分解,這就是所謂的水光解現象。

我們都知道水是由氫原子和氧原子構成,越靠近大氣層外層的紫外線越多,這意味著在那裡水分子能夠得到更多的分解。分解後產生的氫原子會在太陽風所釋放的高能粒子作用下以更高的速度逃離地球,從而和地球徹底說再見了。而氧原子有可能繼續留在大氣中,也有可能再次在紫外線的作用下形成臭氧,彌補臭氧層。

如果真是這樣,那麼地球46億年來要丟失多少水分子呢?科學家表示很難從中估算出一個大概的數字,但有科學家通過研究古地層來發現早期地球上的氫氧含量。來自美國芝加哥大學的一支科研團隊對從太古時代就形成的蛇紋石進行了深入的研究,並且發現這種岩石代表著那時候地球上海洋中的氫同位素含量,大約比現在要高出25%左右,而氧元素的比例沒有太大的變化。

氫同位素原子也能夠在一定的條件下轉化為氫原子,從而與氧原子形成水分子。也就是說地球在過去46億年的時間裡確實丟失了不少水分子,準確地說應該是氫元素。因此有人就會問到,那按照這樣的趨勢下去,地球豈不是遲早有一天變成一顆乾涸的星球嗎?科學家表示並不排除這種可能性,或許在100億年後地球已經面目全非了。

但也有研究發現,地球在不斷地丟失水分的同時也在通過其他途徑補充水分,例如大量彗星給地球帶來了水和其他物質。天文學家表示,幾乎每年都會有彗星光臨地球,而它們一般來自太陽系的邊緣,攜帶著一定的冰水混合物,在一定程度上能夠補充地球的水分。但單靠彗星來補充水分是遠遠不足的,也有研究發現大氣層似乎存在捕捉太空氫原子的現象。

至於以上哪一種理論成立的可能性更大,就有待科學家們未來的研究了。但可以確定的是,如果人類依然以現在的方式消耗水資源的話,遲早會無水可用。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/Yfqdn3IBnkjnB-0zbzB9.html