眾所周知，地球表面71%的面積被水覆蓋。然而，地球上的水從哪兒來，卻始終是未解之謎。近日，關于地球上水的起源問題又有新發(fā)現(xiàn)。
德國明斯特大學的科學家通過對來自加拿大不列顛哥倫比亞省塔吉胥湖隕石和地球地幔巖石樣品的同位素分析顯示，水在地球上出現(xiàn)的時間比此前預期的要晚很多。這在很大程度上反駁了很多科學家所持有的“水是地球形成階段時期由隕石表面的冰層轉變而來”的說法。
行星科學家、科普作家、中國科學院國家天文臺研究員鄭永春博士表示，地球上水的起源一直以來都是非常重要的科學問題。在地球演化過程中，水起到了化學反應劑和潤滑劑的作用，直接促進了地球的演化和生命的起源。地球上水的起源和形成時間，決定了地球演化的方向和生命起源的時間。
那么，地球上的水到底從哪兒來?目前比較有代表性的是“外源說”和“內源說”。不過，“兩種說法都缺乏充足的證據(jù)。”鄭永春說。
外源說一:彗星小行星“撞”出來的?
所謂“外源說”，顧名思義，認為地球上的水來自地球外部，而外來水源的候選者之一便是彗星和富含水的小行星。
鄭永春介紹，被譽為“臟雪球”的彗星，其成分是水和星際塵埃，彗星撞擊地球會帶來大量的水。有些富含水的小行星降落到地球上成為隕石，也含有一定量的水，一般為0.5%至5%，有的可達10%以上，其中碳質球粒隕石含水更多。一些科學家認為，正是彗星和小行星等地外天體撞擊地球時，將其中冰封的水資源帶入地球環(huán)境中。
然而，科學家研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)彗星水的化學成分與地球水并不匹配。德國明斯特大學科學家認為，既然隕石是在地球形成階段就已經降落到地球的，那么應該在地球的地幔中留下相應的化學痕跡。如果水確實是在這一階段由隕石帶到地球上的，那么地幔中的同位素水平和隕石中的同位素水平應該相同，而當他們將不列顛哥倫比亞塔吉胥湖的隕石中釕同位素及地球地幔中釕同位素進行對比分析后卻發(fā)現(xiàn)，兩者的同位素水平并沒有任何相似之處。
鄭永春表示，單說地球表面要想形成現(xiàn)今的水儲量得需要多少隕石?如果光有隕石而缺乏把其中的水釋放出來的地球物理化學作用，隕石中的水又怎樣變成液態(tài)水?這些問題還有待進一步發(fā)掘。
外源說二:太陽風“吹”出來的?
外來水源的另一個候選者是太陽風。太陽風是指從太陽日冕向行星際空間輻射的連續(xù)的等離子體粒子流，是典型的電離原子，由大約90%的質子(氫核)、7%的α粒子(氦核)和極少量其他元素的原子核組成。有科學家認為，地球上的水是太陽風的杰作。首先提出這一觀點的科學家是托維利，他認為，太陽風到達地球大氣圈上層，帶來大量的氫核、碳核、氧核等原子核，這些原子核與地球大氣圈中的電子結合成氫原子、碳原子、氧原子等，再通過不同的化學反應變成水分子。據(jù)估計，在地球大氣的高層，每年幾乎產生1.5噸這種“宇宙水”。然后，這種水以雨、雪的形式降落到地球上。
更重要的是，地球水中的氫與氚含量之比為6700:1，這與太陽表面的氫氚比也是十分接近的。因此托維利認為，這可以充分說明地球水來自太陽風，但太陽風形成的水是如此之少，在地球45億年生命史中，也不過形成了67.5億噸水，與現(xiàn)今地球表面的水貯量(包括液態(tài)水、固態(tài)冰雪和氣態(tài)水汽)相比，不過九牛一毛。
內源說:來自于地球本身?
與外源說相對的是內源說，內源說認為地球上的水來自于地球本身。鄭永春說，地球是由原始的太陽星云氣體和塵埃經過分餾、坍縮、凝聚而形成的。凝聚后的這些星子繼續(xù)聚集形成行星的胚胎，然后進一步增大生長而形成原始地球。
地球起源時，形成地球的物質里面就含有水。在地球形成時溫度很高，水或在高壓下存在于地殼、地幔中，或以氣態(tài)存在于地球大氣中。后來隨著溫度的降低，地球大氣中的水冷凝落到了地面。巖漿中的水也隨著火山爆發(fā)和地質活動不斷釋放到大氣、降落到地表，匯集到地表低洼處的水就形成了河流、湖泊、海洋。
地球科學家傾向于認為，地球上的水來源于地球自身演化過程中的巖漿水等，天文學家更傾向于是彗星等撞擊地球帶來的水。目前兩種觀點誰都沒有說服誰。鄭永春表示:“可能兩方面的來源都有，目前的主要問題在于誰是主要來源?！?/p>
據(jù)《科技日報》
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