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水圈
来源:世界百科全书 作者:

在地球上,很少有什么物质会像水那样变幻多端,分布广泛.上至高层大气,下至地壳深处,几乎处处都有水的踪迹和水的影响.相互沟通的世界大洋,陆地上的江河湖泊,以及埋藏于地表下面的地下水等,它们互相连通,共同构成了我们这个星球上所特有的"水圈".在地球上的总水量中,海水約占97%,其余3%存在于冰川、江河、湖泊、地下和大气中.如果我们把地表看做是很平坦的,将地球水均匀覆盖其上,那么全球将成为一个平均水深2745 米的水球.水是生命的摇篮,也是一切生命机体活动必不可少的基本要素。

在太阳系中,地球是唯一拥有液态水的天体.水占地球表面积的77%(为此,有人提议地球应改名为"水球"),总量达145 亿亿吨.这还不算矿物所含的结构水和结晶水,也不包括生物体中的水(生物机体的23 是水组成的)。

你一定会问,这么多的水是哪里来的呢?

传统说法,地球上的水是地球形成时,从星云物质中带来的.星云物质由三大类物质组成: 一类是气物质,如氢和氦,約占星云物质的98.2%; 另一类是冰物质,如水冰、氨、甲烷等,約占1.4%; 第三类是土物质,主要有铁、硅、镁、硫等与氧的化合物,是些温度高达1000℃左右时仍是固态的物质.地球是土物质组成的,但仍有一小部分冰物质,这便是地球水的来源。

1961 年,科学家托维利提出,地球水是太阳风的杰作.太阳风是太阳外层大气向外逸散出来的粒子流.从地球形成至今,地球从太阳风中吸收氢的总量达1.70×1023克.如果这些氢全部与地球上的氧结合,可产生1.53×1024克的水,恰恰接近地球水的总量1.43×1024 克。

不久前,美国人弗兰克等人又提出一个假说: 地球水来自太空冰球.这位科学家研究了1981~1986 年以来人造卫星发回的数千张地球大气紫外线辐射图像,发现在圆盘形的地球图像上总有一些小黑斑.这些小黑斑都很短命,仅存在两三分钟.经多次分析和否认了其他一切可能后,他们认为这些小黑斑是由一些看不见的冰块组成的小彗星,撞入地球外层大气后破裂、融化成水蒸气而造成的.估计每分钟約有20 颗平均直径为10 米的这种冰球坠入地球,每年可使地球增加10 亿吨水.地球形成46 亿年,总共可从这种冰获得460 亿亿吨水,是现在地球水总量的3 倍多.扣除蒸发的水分、矿物质和岩石,以及生物机体内含有水分,仍富富有余.所以,这一假说因无法自圆其说,也遭到了人们怀疑。

地球之水究竟来自何方?还有待于人类继续探索。

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