水對於(yu) 地球生命而言是非常重要的因素,如果地球上不存在水,那麽(me) 生物根本無法在地球上出現。所以我們(men) 在尋找外星文明時,會(hui) 把是否有液態水當做一個(ge) 重要的因素去考核。
既然水對於(yu) 地球生命這麽(me) 重要,我們(men) 今天就好好聊一聊,地球上的水究竟是怎麽(me) 來的。
其實地球上的水,早在地球形成之初就存在了。
大約在45億(yi) 年前,在現在的太陽附近有一片2光年的星雲(yun) 物質,星雲(yun) 物質是恒星的搖籃,哈勃望遠鏡曾經拍攝過一組照片“創世之柱”,這些物質就是星雲(yun) 物質。
研究表明,這些奇怪的幸運就是孕育恒星的地方,由於(yu) 星雲(yun) 的物質分布不均,會(hui) 導致引力坍塌,最終凝聚成一顆有一顆的恒星。
太陽也是這樣形成的,但是在形成太陽的過程中,還有一些邊角碎料,這些物質形成了太陽係的其他星球,地球就是這樣來的。
我們(men) 知道,組成水的元素是氫和氧,這兩(liang) 種元素在地球上非常常見,但是在地球剛剛形成時,溫度非常高,以至於(yu) 水無法以液態的形式存在在地麵上,而是以氫離子與(yu) 羥基的形式存在。
後來,地球溫度逐漸降低,其中一部分水在冷卻過程中,被鎖進了礦物質晶格之中,比如:尖晶橄欖石的晶格之中就含有大量的水。隻是這些水並不是以液態的形式存在。
還有一些水,在地球逐漸冷卻過程中,從(cong) 水蒸氣凝結成雨降落到地麵上,而這場雨持續了差不多幾百萬(wan) 甚至上千萬(wan) 年的時間。
這種理論就是自源說,意思是地球上的水是地球自己產(chan) 生的。
和自源說相反的是外源說,意思是地球上的水是地球外部送來的。
雖然在我們(men) 的認識裏,地球是唯一有液態水的星球,但你知道嗎?太陽係內(nei) 的其他星球也有水,而且從(cong) 水的含量上看,地球上的水含量並不是最高的。
之所以我們(men) 很少見到其他星球上有水,是因為(wei) 水要麽(me) 因星球溫度過高而汽化了,要麽(me) 因星球溫度過高而形成冰蓋。
比如:木衛二雖然也有大量液態水,但由於(yu) 木衛二表麵溫度過低,導致木衛二的表麵是由厚厚的冰蓋組成,但冰蓋之下卻存在著液態水。
金星上雖然也含有水,但金星溫度高達400-500攝氏度,水無法以液態的形式存在。
除此之外,彗星、小行星等星球也存在著大量的水。在地球剛剛形成之初時,地球曾經遭受過大量的小行星以及隕石撞擊,這些天體(ti) 的撞擊就像是宇宙的送水工一樣,源源不斷地為(wei) 地球送來了大量的水。
外源說的證據就是水的成分。雖然水都是由氫和氧構成的,但是氫有同位素,其中原子核內(nei) 隻有一個(ge) 質子的叫做氕;原子核有一個(ge) 質子以及一個(ge) 中子的叫做氘,由氘組成的水也叫作重水。還有一種是由1個(ge) 質子以及兩(liang) 個(ge) 中子組成,叫做氚。
根據氫的同位素,我們(men) 可以分析一下地球海洋中的水以及隕石、小行星上水的D/H比例,就可以地球上的水究竟來自於(yu) 哪裏。
分析結果發現,碳質球粒隕石中水的D/H比例和地球上的D/H比例一樣。但也有科學家認為(wei) ,這個(ge) 研究並不能證明地球上的水起源於(yu) 宇宙,因為(wei) 水的D/H比例可以通過大自然調和,所以他們(men) 更傾(qing) 向於(yu) 認為(wei) 地球上的水起源於(yu) 地球本身。
但越來越多的科學家認為(wei) ,地球上的水既有地球自帶的,也有宇宙天體(ti) 送來的,隻不過這兩(liang) 者哪個(ge) 占比更多一些,還需要更深入的研究。
了解了地球的水起源之後,我們(men) 會(hui) 發現,地球並不是宇宙中唯一一個(ge) 自帶水的星球,甚至含水量也不是最高的。從(cong) 這個(ge) 因素來看,宇宙中很可能存在著類似於(yu) 地球這樣存在著大量水的星球,隻要星球的溫度合適,那麽(me) 該星球就會(hui) 像地球一樣存在著湖泊、海洋等。
如果一個(ge) 星球存在著湖泊、海洋,那麽(me) 它們(men) 有可能會(hui) 誕生生命,隻不過由於(yu) 我們(men) 的探測技術有限,再加上宇宙中各個(ge) 天體(ti) 之間的距離非常遙遠,以至於(yu) 我們(men) 暫時還無法發現外星生命存在的證據。
但是通過“水”這個(ge) 因素,我們(men) 可以有目的地尋找可能會(hui) 誕生生命的太空星球。
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