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地球秘密:海水究竟从何而来?
一望无际的海洋,碧波翻滚,让人迷恋而又迷惑:这么多的海水究竟从何而来?辽阔的海洋占有地球表面近四分之三的面积,地球总水量96.53%是海水。可见,海水是地球水的主体。那么,海水是从哪里来的?海水中为什么含有盐?今后海水是否会越来越咸?
起初,科学家们坚信,海水是地球固有的。它们开始以结构水、结晶水等形式贮存在矿物和岩石之中。以后,随着地球的不断演化,它们便从矿物、岩石中释放海水从何而来自2000 多年来,阿特兰提斯的传说一直吸引着西方世界。
相传那是一个富裕的岛国,居民生活优越,后来在一夜间被海浪淹没。由于希腊哲学家柏拉图记述了阿特兰提斯的兴衰,导致后人出版了约2000 本与此有关的着作,还有许多人耗费了不知多少时间进行调查研究。但尚无证据证明阿失落的大洲之谜出来,成为海水的来源。
然而,一些科学家却有不同看法。他们认为,这些“初生水”就是从地面渗入的。近代兴起的天体地质研究表明,在地球的近邻中,无论是距太阳最近的金星、水星,还是距太阳更远一些的火星,都是贫水的,惟有地球得天独厚,拥有如此大量的水。所有这些,都让科学家倍感奇怪,纷纷探讨地球水的真正来源。其实,所有这些观点还都是猜测,离真正揭开地球水源之谜的日子还很遥远。
海水从何而来呢?当时构成地球的各种物质中,含有大量的水分和气体,它们与岩石松散地结合在一起。由于地球重力的作用,这些岩石越来越紧密地重叠靠拢,彼此间相互挤压,从而把岩石中的水汽赶出来。
久而久之,在地下被挤压出的水汽越积越多。它们不断地聚集汇合,终于使新生地球发生了许多大规模的地震,引起猛烈的火山爆发。这时,受到挤压的大量水汽,终于摆脱了岩石的束缚,随着地震及火山爆发从地壳中呼啸而出。这些水汽进入空中,遇冷凝结,先变成云,再变成雨降落到地面。
由于岩石中的水汽不断地被挤压出来,不断地通过火山、地震进入空中,所以大雨也就不停地下。可以想像出当时地球上的情景:到处是电闪雷鸣,狂风暴雨,呼啸的浊流通过千川万壑,汇集到原始的洼地中去,从而形成了最早的江河湖海。
海水中为什么含有盐 海水所以很咸,是由于它含有相当数量的盐(3%左右)。为什么海水中含有盐分呢? 海水最初与江河的水一样也是淡水,但每年有1.25亿吨之多的水分从海洋的表面蒸发掉,变成雨降落到陆地上的每个角落。它们潺潺而流,不断地破坏岩石,冲刷土壤,把岩石中的可溶性物质(绝大部分是盐类物质)带入江河中。
最后,江河百川归大海,水又回到了自己的老家——海洋。 就这样,海洋源源不断地从陆地上得到盐类物质,而在海水的蒸发过程中,所收入的盐类却又不能随水蒸气升空,只能滞留在海洋里。如此周而复始,日积月累,海洋中的盐类越积越多,经过几百万年甚至更久,海水中积累起来的盐分就十分可观了。
既然海水中已含有这么多的盐分,而且还在不断地从陆地获得盐类物质,那么海水是否会永无止境地越变越咸?会不会将所有的海洋生物都咸死呢?
有水就能形成海洋?地球海洋的诞生,这三个条件缺一不可
海水涨潮的时候,海水是由另一端也或者说另半球的海水反过来的,然后再退潮的时候海水就到了另一端,因为海水基本上都是横跨南北半球的,横跨南北半球所带来的影响,就是受到地球自转以及月亮的潮汐作用的影响,涨潮退潮会很明显。
太平洋印度洋,大西洋都是横跨南北半球的,所以说在月亮的潮汐引力的作用下就会出现大规模的涨潮和落潮,涨潮的时候另一半球出现了落潮,同样这一半球出现落潮,另一半球就出现涨潮,海水的总量基本是固定的,排除海水,像低星流动泄漏的这种情况,排除他的责任增发,自然界中海水的总数量几乎是固定的,所以说它只能是存在南半球和北半球之间的海水流动,而不是突然之间的消失或者出现。
海水涨潮是一种大自然发生的正常反应,对人类本身也不会造成什么影响,因为居住在海边的人也知道海水涨潮的时候海水会上来很,它的距离落潮的时候会退下去,很大的距离人们都会选择和大海保持一定的距离,而且潮汐能也是一种可以利用的能量。只不过我们现在利用潮汐能量发电的这种技术似乎还不是特别成熟,而且不是所有的地方都有条件建立这样的发电设施,人类真正能够利用大自然中所有的能量的时候,人类的文明等级就已经大大进步了,现在我们可能还做不到。
退潮之后的海水就会流向另一个半球,因为我们可以把茫茫的海洋比作是家里的脸盆儿,水朝另一端漾起的时候,它的另一端必然就是下降的,因为它里面蕴含的水的数量几乎是固定的,另一端出现了上涨,另一端就只能出现下降,当然实际海水变化的过程不是那么简单的,它会受到洋流受到地形受到很多地球本身因素的影响。
大海是如何形成的?
地球上海洋总面积约为3.6亿平方公里,约占地球表面积的71%,平均水深约3795米,总含量为13亿5000多万立方千米,这颗蓝色的星球上,充满了液态水!
那么地球上的海洋是如何形成的呢?有水就一定可以形成海洋吗?其实不是的,一颗星球上形成海洋,至少满足三个条件:大量的水、大量的液态水、能够留住大量的液态水!
下面我们就来看一下,地球上的海洋是如何形成的,是如何具备形成海洋的三个条件的。
要说海洋的形成,第一个想到的肯定是水,没有水哪来的海洋!那么问题来了,地球上的水是从哪里来的?
很多人对水都有一个误解,认为水是生命之源,水非常稀缺。水是生命之源没错,但是水真的稀缺吗?
事实上,宇宙之中最不缺的就是水!想想构成水的元素就明白了,氢元素是整个宇宙中最为丰富的元素,而氧元素也占据第三位,所以由这两种元素组成的水不可能会稀缺。
就拿太阳系来说,大多数行星和小行星上都有水,哪怕是金星和火星这两颗毫无生机的星球上,都含有大量的水,只不过水不是以液态形式存在。天王星和海王星被称作“冰巨星”,就是因为它们的内核中存在大量的水冰。 根据统计,太阳系中水的总量,相当于地球水总量的一二十万倍!
再说远一点,太阳系边缘存在一个彗星云团,那里有多达1000亿颗彗星。而彗星的成分,主要就是水冰和其他成分的冰。所以宇宙之中最不缺的就是水!
那么地球上的水是从何而来的?在科学界有两种观点,一个是“自源说”,一个是“外源说”。
“自源说”学派认为,地球上的水是天生的,从地球诞生之日起就已经存在。他们认为,如果地球上的水来自彗星,那么地球水应该和彗星上的水具有相同的氢元素特征。但是通过对哈雷彗星和海库塔克彗星上的水冰研究分析,发现氢元素的特征和地球上的不一样。而且地球上的水,和代表原始成分的陨石十分接近。
另外,如果小行星撞击地球带来了大量的水,那么地球大气里的氙气含量应该是现在的十倍,所以说地球上的水是自带的。
而“外源说”则认为,太阳系边缘大量的彗星和小行星向太阳系内部撞击,将太阳系内的行星撞的千疮百孔,月球上的陨石坑就说明了这一点。这次小行星撞击带来毁灭的同时,也有大量的彗星将水带到了地球上。
目前两种观点都没有得到证实,谁也说服不了谁,但不管怎样,地球上有了水!
是不是有了水就可以形成海洋呢?当然不是!太阳系的行星和小行星大部分都存在水,但只有地球上形成了海洋,这涉及到海洋形成的第二个条件:水必须以液态形式存在!
前面我们提到,金星和火星上都有水,但没有形成海洋。土卫二上也有水,人类甚至观测到了土卫二上高达数百千米的云雾,构成这些云雾的主要成分就是水汽和冰粒。木卫二上也有大量的水,表面的冰壳厚度甚至超过了10千米。但是这些星球上面都没有形成海洋。
接下来就是海洋形成的第二个必备条件:水必须是液态的!
我们知道太阳系有个宜居带,宜居带的划分是根据距离太阳的远近来决定的,只有处在宜居带的星球,才可能存在液态水。
距离地球太近,行星表面的温度太高,水只能以液态形式存在。比如金星上的水,就不可能是液态的,金星的平均温度在460 左右,这已经超过了液态水的临界温度。
而距离太阳太远,水就会冻成冰,比如在火星上,陆地表面是不存在液态水的,但在火星的两极却覆盖着厚厚的水冰和干冰,在火星地表以下,也可能存在固态水湖泊。
整个太阳系中,只有地球与太阳的距离恰到好处,地球表面的平均温度在15 左右,这才使得地球上大部分水都是液态的。
但是在地球诞生过程中,液态水的产生并不容易,这个过程是非常复杂和艰难的。地球液态水的产生,离不开地球厚厚的大气层,如果没有大气层的保护地球上的液态水是无法形成的,更别说形成海洋了。
地球刚诞生之时,不断地遭受小行星的撞击,撞击产生的巨大能量让地球的温度达到了上千摄氏度。
在如此高温下,整个地球都处于岩浆状态,水只能是以气态形式存在大气之中。而与此同时,地球内部也在大量释放气体,这些气体组成了地球的原始大气。
后来地球逐渐降温,大气中的硅酸盐迅速凝固下沉,留下的主要成分是氢气、氦气、二氧化碳和水汽,就跟现在金星的大气层一样。随着地球温度的进一步下降,大气中的水汽开始凝结,形成降雨。
这场大暴雨接连下了几百年,形成了现在的海洋,整个地球都被液态水包裹起来。
所以说,地球上的液态水其实是来自一场超级大暴雨,暴雨持续的时间够长,下的雨量够大,大到足以形成江湖湖海。
一场持续几百年的超级大暴雨,在地球上形成了超级洪水,这样就可以形成海洋了吗?这还不行!
你想想我们现在的地球,是不是有了陆地才会有所谓的海洋?如果那场超级大雨的雨量将整个地球都覆盖,或者说地球是个表面平整的圆球体,那么海洋就无法出现!
也就是说,地球上必须要有固态物质,形成一些大坑,将液态水承接住才能形成海洋。如果地球没有固态物质,而是整个星球都是液态或者像木星那样的气态,海洋也就无从谈起了。
地球在形成初期,高温使得整个地球到处都是岩浆,随着温度的下降,这些岩浆逐渐冷却、凝固。这样,地球就形成了一个坚硬的外壳,而且有很大的大坑,来承载这些液态水。
总而言之,地球海洋的诞生过程,比我们想象的要复杂的多,并不是说有水就可以形成海洋。海洋形成需要大量的水、大量的液态水,还要有合适的固体物质来承接这些液态水。
地球恰好具备了这三个条件,而太阳系的其他星球,不是因为太热或者太冷无法形成液态水,就是没有承载液态水的载具。
弄清楚了海洋形成的条件,我们不仅知道了海洋是怎么形成的,其实还可以预测地球海洋的最终结局。
我们可以联想现在火星上情况,火星由于磁场消失,加上距离太阳较远,数十亿年前存在的液态水被太阳风的高能粒子,逐渐电解逃逸到太空之中了。
也就是说,如果未来地球上的磁场消失或者减弱了,不能够维持足够厚的大气层,地球海洋也可能会面临同火星一样的遭遇,液态水被电解成氧气和氢气,最终逃逸到太空之中。
除此之外,如果地球的温度突然变冷或者变热,海洋也有可能会消失。 地球温度急剧下降,液态水全都冻成冰,或者温度突然升高,液态水全部蒸发,海洋也就不复存在了。
事实上这样的情况曾经发生过,在原始海洋形成的初期,大约46 38亿年之前,当时的大气和海洋都极不稳定。大气中富含的二氧化碳等气体被地幔吸收,能在数百万年或者更短的时间里将地表温度降到冰点,把海洋全部冻住。同一阶段,陨石的撞击又会使地球温度激增,大洋沸腾,把地球变成快要烧干的水壶。
这个时期,在地质年代上叫“冥古宙”,名字取自希腊神话里的地狱之神——“冥王”哈迪斯,形象描述了当时地球在“冰”与“火”之间不断挣扎的恶劣环境。
另外,如果地球的地质环境发生改变,海水没办法留在地表,海洋也会消失。 因为地球内部和表层的水,一直在进行交换,除了火山活动将地球内部的水带回地表之外,地球表层的水也能进入地球内部。
根据科学统计,近6亿年来海水减少了6% 10%,按照这个速度,地球海洋在20亿年之后就会消失,不过这只是个推测。
当然了,我都大可不必担心,海洋是否会消失的时间跨度都是以亿年为单位的,相信我们在有生之年,所生存的地球仍然会是一颗蔚蓝色的星球。
关于海洋的形成就介绍到这里,读者朋友有其他观点的,欢迎在下方评论区发表看法!
你说的大海不确切,应该说海洋是怎样形成的,呵呵。
太平洋的形成
你知道吗?最初,地球上只有一个大洋,可称为泛大洋,它的面积是现在太平洋的两倍。当时陆地都连在一起,地球上只有一块大陆,可叫它为泛大陆。这块泛大陆从北极延伸至南极,是南北向分布的。
大约在2亿年前,地质学上叫做侏罗纪的时代,也就是陆地上恐龙这类身躯庞大的爬行动物盛行的时代,泛大陆分裂开来,北半球的那一块陆地叫北方古陆(也叫劳亚古陆),南半球的叫南方古陆(也叫冈瓦纳古陆)。南北两块大陆分裂开来,中间出现一个古地中海,名叫特提斯海。它的位置就是现在的地中海和欧洲南部的山系、中东的山地,以及黑海、里海、高加索山脉,一直到中国的喜马拉雅山系等,是一片东西向的海洋,与泛大洋相通。当时还没有大西洋、印度洋,北美洲与欧洲之间(现在北大西洋的位置)是一条很窄的封闭的内海,当时气候炎热,海水很浅,沉淀了一些盐类、石膏等蒸发岩。印度洋的形成
到了1.3亿年前,北大西洋从一个很窄的内海开裂扩大,它的东部与古地中海相通,西部与古太平洋相通,那时,南美洲与北美洲是分开的。随后南方古陆开始分裂,南美洲与非洲分开,两块大陆开裂漂移形成海洋,但与北大西洋并未贯通,海水从南面进出,是非洲与南美洲之间的一个大海盆。南方古陆的东半部也开始破碎分开,使非洲同澳大利亚、印度、南极洲分开,这两者之间出现了最原始的印度洋。
大西洋的形成
大西洋不断在开裂、扩大并加深,到9000万年前,大西洋南北贯通了,开始是表层海水可以南北交流,底部仍有一片高地阻隔,北部大西洋同地中海相通,南部地中海与太平洋相通,一直到7000万年前,南北才完全贯通。大西洋已扩张到几千千米宽,洋底的深度也达到5000米,大西洋形成了。
大西洋与北冰洋的贯通,是5000万年前的事。这段时间里,印度与澳大利亚南极大陆分开,从而产生了爪哇海盆,印度向北漂移,在6500万年前,开始是快速的,每年移动10厘米,长驱北上一直漂移了8000千米的距离,向亚洲大陆撞去。印度北移,非洲大陆向北,古地中海先后消失,残留的海盆形成现在的地中海、黑海、里海,古地中海大部分被挤压升高为一系列的山脉,成为地球上最复杂高大的山脉带。
因此,世界海洋中,太平洋是最古老的海洋,是泛大洋演化发展的结果。大西洋、印度洋是年轻的新生的海洋,大西洋形成到现在这样的面貌,只有五六千年的历史,而印度洋的形成,年龄更小一些。直至今日随着地球深部的运动,大陆海洋仍在变化之中。
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我是恒泽号的签约作者“新瑶”
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