在地球诞生之初,由于地球太接近太阳,像山一样大小的微行星又疯狂撞击地球,产生了巨大热量,最初的地球可能就像传说中的“地狱”,地表温度非常高,滚烫的岩浆四处流淌,水或水蒸气无法存在。不过,随后,一个很奇怪的事情发生了,在较短的地质时间内,海洋突然出现了。
科学家们提出了一种假设。在十亿年前,携带有水的小行星或彗星撞击了地球,炽热的地表蒸发了这些外来者带入地球的水分,富积在原始大气中。随着地表冷却,水分开始凝固,以雨水的形式降落,形成了地球的海洋。
不过,一项新研究显示,地球实际上也有造水的能力,而这一过程涉及到地球内部的化学反应。
在地壳和地幔中,广泛存在着一种叫做石英的造岩矿物。石英又叫硅石(即二氧化硅),通常情况下,物理性质和化学性质都非常稳定,但在上地幔(从地壳延伸到约410千米的深度),有足够的热量和压强,可以使得这产材料产生化学反应。
具体来说,计算机模拟显示,一旦上地幔的温度达到1400摄氏度,压强比标准大气压高2万倍时,石英会与液氮发生反应,产生甲硅烷以及液态水。研究者们推测,这个化学过程可能是地球早期水来源之一。不过,这一假说还并未得到证实,而这一化学反应生成的液态水也可能总量不会那么大。
现在,彗星或者小行星的碰撞可能还是地球大部分水的主要来源。
(《科学之谜》2017年第11期 汤伟)

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