40多亿年,为何地球上一向有水?

时间 :2021-07-01 作者 : 来源: 浏览 : 分类 :最新动态
(原标题:Why is the Earth blue?) 作者 | 卡麦拉出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_1

(原题目:Why is the Earth blue?)

作者 | 卡麦拉

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公家号:tech_163) 

40多亿年以来,地球一向是蓝色的,由于它的概况散布着水。那末在这么长的时候里,液态水是若何不变地存在在地球上的呢?

地球是迄今人类已知独一概况存在永远液态水的星球,它既不太热也不太冷,若是说地球最初是红黑相间的色彩,那末它在40多亿年的时候里一向是蓝色的,除非天气变冷,使地球酿成了一颗“白色雪球”。


这类使人难以置信的特点是因为地球水轮回、板块机关、温室效应和太阳系布局的彼此感化。当今,地球概况均匀温度年夜约15摄氏度,比金星均匀温度465摄氏度低,比火星均匀温度零下60摄氏度高,地球海平面之上的水冰点是零摄氏度,水沸点是100摄氏度。是以,地球概况温度连结在一个很年夜的温度规模内,但与其他行星比拟,现实上是相对较小的温度规模,地球数十亿年以来一向如斯。

温室气体阐扬主要感化

地球概况均匀温度取决于3个参数的彼此感化,而这3个参数在分歧行星之间可能会有很年夜的差别,这3个参数别离是:从太阳获得的能量;概况倒映率,也就是它能反射几多太阳辐射;温室气体,它们能将太阳辐射“困”在地球年夜气,若是没有温室气体,地球概况温度将到达零下15摄氏度摆布,可能没有液态水。

自从地球上第一个海洋呈现以来,阳光、倒映率和温室气体之间的彼此感化就一向连结着不变的能量均衡。在地球初期时,太阳其实不敞亮,地球取得的能量也比力少,但是,那时二氧化碳和甲烷等气体含量比此刻高很多,这使得地球概况温度很高,水没法结冰,只能连结液体状况。

温室效应会跟着时候推移而逐步削弱,由于二氧化碳可以经由过程两个进程从地球年夜气中消弭,第一个进程是消融在地表水中的二氧化碳的酸化感化致使岩石消融,从而开释出钙,钙与消融的二氧化碳连系构成碳酸盐岩,例如:石灰石,这是首要的碳沉积之一。


第二个进程是碳沉储蓄储存存在沉积岩中的有机碳,陆地和海洋中的生物在光合感化中操纵二氧化碳天生有机物,当这些有机生命灭亡时,此中一部门会沉积在海底,它们将保留在沉积岩中,贮存数百万年时候。

没有地球机关,就没有海洋;没有海洋,就没有地球机关

固然碳沉积进程能诱捕地球年夜气中的二氧化碳,但火山勾当、洋脊活动又将二氧化碳开释到年夜气层,这类输送是经由过程板块机关来保持的,在很长一段时候里,板块机关有助于保持地球概况温度,使地表水连结液态,是以,液态水的存在与板块机关紧密亲密相干,该反映是若何产生的呢?

海床是由海洋板块组成的,它们阔别洋脊——即遍及地球的海底火山链,然后经由过程穿过俯冲带沉进地球深处,在洋脊穿越海洋数亿年时候里,海洋板块进行水化反映:它们的矿物资融进水,还改变了它们的力学机能。当海洋板块俯冲时,将终究会脱水,开释出来的水终究发生岩浆,构成花岗岩——陆地基岩,是以,没有液态水,就不会存在地球机关活动,更不会呈现年夜洲!

因为之前的海洋板块被轮回到地幔中,新的板块不竭地从洋脊中喷发出来,当它经由过程地幔上升至海底时,就会冷却并开释二氧化碳,帮忙保持温室气体的浓度,水依然连结液态,地球还是一颗蓝色的星球,就像几十亿年前一样。

从红玄色酿成蓝色

持久以来,人们一向以为太阳系外富含水的天体将水带到了刚构成不久的地球,今朝研究职员对该假定暗示质疑,以为水(包罗氢和氧)多是由构成地球的岩石带来的。

45亿年前地球刚构成的时辰,可能温度太高,地表水不成能是液态,不管如何,若是地球曾存在海洋,在44亿年前地球曾与一颗火星巨细的行星体产生碰撞,那时高温下海洋必定是蒸发消逝的,这颗行星体熔化了地球概况,并终究构成了当今的月球。

碰撞以后,地球概况逐步冷却凝固,概况可能笼盖着玄色玄武岩,既没有生命,也没有水,冷却岩浆开释出氢、氧和碳等元素,此中还有水、二氧化碳或甲烷等份子,是以地球第一个海洋是在撞击后不久快速构成,地球上最早的矿物资具有液态水合化学特点,是以蓝色地球的汗青可能有44亿年。(卡麦拉)

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