水从哪里来?

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你有没有想过,尼亚加拉大瀑布倾泻而下的水究竟是从哪里来的?vns24@yahoo.com/Getty图片

水围绕着我们,从天上掉下来,从河床上冲下,从水龙头里倾泻而下,然而我们中的许多人从来没有停下来问过它来自哪里。答案很复杂,它远远超出了涨潮或乌云密布的范畴,一直延伸到宇宙的起源

不久之后大爆炸,质子、中子和电子聚集在100亿度的高温中[来源:美国国家航空航天局].在几分钟内,氢和氦,被称为较轻的元素,在一个叫做核合成.(Lithium也有客串。)较重的元素直到很久以后才出现,那时较轻的元素在恒星内部和超新星中发生了聚变。随着时间的推移,恒星将一波又一波的重元素(包括氧气)送入太空,在那里它们与轻元素混合。

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当然,氢和氧分子的形成和随后水的形成是两码事。这是因为即使氢和氧分子混合,它们仍然需要火花能量来形成水。这一过程非常激烈,到目前为止,还没有人找到一种安全地在火星上制造水的方法地球

那么,18新利最新登入我们的星球是如何被海洋、湖泊和河流覆盖的呢?简单的答案是,我们仍然不知道,但我们有想法。一项研究表明,近40亿年前,数百万的小行星而且彗星撞击地球表面快速扫一眼月球坑坑洼洼的表面,我们就能了解当时的情况。该提议认为,这些不是普通的岩石,而是相当于宇宙海绵的东西,里面装满了撞击时释放出来的水。

虽然天文学家已经证实小行星和彗星上存在水,但一些科学家认为这一理论并不成立。他们质疑是否发生了足够多的碰撞来解释地球海洋中的所有水。此外,来自加州理工学院的研究人员发现,海尔-波普彗星的水含有更多的重水(又名HDO,有一个氢原子,一个这意味着要么撞击地球的彗星和小行星与海尔波普彗星非常不同,要么地球以其他方式获得了它的常规水(又名H20,两个氢原子和一个氧原子)。

最近,天文学家可能揭示了前者可能是真的。利用平流层红外天文天文台(SOFIA)的观测数据,他们发现,当威尔塔宁彗星在2018年12月最接近地球时,它正在向太空中喷射非常“海洋”的水蒸气。SOFIA是一架改装的747飞机,在高空飞行,尾部有2.7米(106英寸)的红外望远镜。

威尔塔宁彗星属于一个被称为“过度活跃彗星”的特定家族,它比其他彗星向太空释放更多的水蒸气。研究人员通过比较观察到的H2O和HDO的比例推断出了这一点。地球上的海洋有一个非常特定的D/H比率(氘/氢的比率),而威尔塔宁似乎也有同样的比率。由于从地面观测红外波长是不可能的(地球大气层阻挡了这些波长),只有太空望远镜和SOFIA(在大部分大气层上空飞行)才能对彗星进行可靠的观测。

另一种说法是,年轻的地球受到了太阳内部产生的氧气和其他重元素的轰击。氧气与氢和其他气体结合从地球上释放出来,这个过程被称为脱气形成了地球上的海洋和大气。

来自日本东京工业大学的一组科学家提出了另一种理论,该理论认为,地球表面可能曾经覆盖着一层厚厚的氢,最终与地壳中的氧化物相互作用,形成了我们星球上的海洋。

最后,计算机模拟2017年的报道表明,我们星球上至少有一些水的起源更近。这种观点认为,水可能在地幔深处形成,最终通过地震逸出。

所以,虽然我们不能肯定地说水是如何来到地球的,但我们可以说,我们很幸运。18新利最新登入

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  • Coghlan,安迪。“地球在地幔深处从无到有地制造自己的水。”表示。2017年1月17日(5/25/2019)https://www.newscientist.com/article/2119475-planet-earth-makes-its-own-water-from-scratch-deep-in-the-mantle/
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  • 美国国家航空航天局。《宇宙大爆炸的检验:轻元素》(7/30/2010) http://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_ele.html
  • 美国国家航空航天局。“宇宙中的生命元素是18新利最新登入何时、如何产生的?”(7/30/2010) http://science.nasa.gov/astrophysics/big-questions/when-and-18新利最新登入how-did-the-elements-of-life-in-the-universe-arise/
  • SpaceDaily。"液态水是什么时候填满行星的"2002年1月21日。(7/30/2010) http://www.spacedaily.com/news/early-Earth-02b.html
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