地球的水用了40多亿年有没有变少?一块石头告诉了科学家答案

来源: 人才招聘 | 时间:2024-03-01

  那么地球上这已经使用了数十亿年的水,究竟是少了还是多了?又或是从头到尾一成不变?

  水是地球上一切生命的源泉,但水本身的起源却蕴藏着许多未解之谜。一种观点认为,水源自地球本身。根据这个假说,在46亿年前的地球形成过程中,构成原始地球的氢气与氧气在高温度高压力下化学反应生成了水,这些水被困存于地幔岩石之间的空隙里。

  一些科学家通过一系列分析干燥的玄武岩样本发现,岩石中的氢原子数量非常高,认为这些氢原子与氧反应就可以生成大量水分子。他们估计,尽管氢原子只占地幔岩石的很小比例,但由于地幔占地球体积的80%以上,这样的水资源储量非常可观。

  有科学家甚至大胆猜测,地球深处可能隐藏着一个巨大的地下海洋。此外,也有科学家提出地球水源自太空的观点。例如,一些小行星和富含水的彗星坠落到地球表面,为地球带来了大量冰雪。

  中国科学院的一项研究显示,彗星的成分中水和星际尘埃占很大比例,其撞击会给地球带来大量水资源。统计数据表明,部分小行星的水含量高达10%。根据这一观点,地球上第一次出现生命可能也是来自于外太空,通过彗星带到了地球表面。

  除此之外,一种中间观点认为,地球初期大气中氢气与氧气的化学反应生成了大量水蒸气,这些水蒸气跟着时间逐渐凝结形成了液态水。这一观点与现今地球水循环过程更吻合。目前我星大气中的水蒸气在达到饱和状态后也会凝结成雨水。

  针对水的来源,各种假说都存在自己的理论依照和支持证据,但至今还没有哪一种被公认为标准答案。一方面,水与地球的形成演化有着千丝万缕的联系,另一方面,外太空输入的部分也可能对地球水资源起到了补充作用。

  关于这个科学难题,还有待未来的研究不断深入,获取更多证据,才能对水的起源描绘出更清晰的画卷。未来人类在大多数情况下要开展深度的钻探,在地球深处寻找证据,或者发送探测器获取小行星带和彗星带的样本,从中分析寻找地球水的痕迹。

  科学家在格陵兰岛西部发现了一块形成于40亿年前的古老蛇纹石。这块石头因为一直处在海床,其中的元素组成记录了地球古代水资源的变化。研究人员通过一系列分析这块蛇纹石中的氢氧元素含量变化,发现它们的比例与现今地球上的水不同。

  详细检测后得出,地球上水资源总量已比最盛期减少了四分之一以上。蛇纹石的生成需要高温度高压力的环境,也需要大量水分的参与。这块蛇纹石生成后一直处在海洋环境,像一块晴雨表,记录了不同时期水资源的变化情况。

  氢和氧是水的基本组成元素,它们的含量变化能反映出水量的增减,除氢氧元素分析外,研究人员还对蛇纹石中的其他微量元素进行了检测。综合各项分析结果,得出地球水资源正在以较快速度消耗的结论,这为人类当前社会用水提出了警示。

  这项发现对于研究地球水文变迁具有重大意义。首先,它提供了直接的证据,表明数十亿年前的地球曾覆盖着广阔的海洋。其次,通过对石头中元素的精确测量,能够准确的看出水资源长期以来的变化趋势。这有助于预测未来水资源的供给,为水资源管理决策提供依据。

  这块蛇纹石经历了漫长的地质历史,记录下了珍贵的信息。它首先生成于深海环境,后随板块运动被抬升到陆地。在海底时,它吸收了大量海水中的元素,运动到陆地后,又遭受风化侵蚀,一些元素流失,所以它保存了地质年代双重信息。

  石头不能说话,但透过现代分析技术,它向我们诉说了一个惊人的故事。水,我们今天所依赖的生命之源,其变迁规律远比我们想象更为复杂。我们一定要珍惜现有的水资源,合理规划利用,才能确保子孙后代的生存发展。

  地球上存在一套奇妙的水循环系统,使得水量从不会大幅度减少。这套系统就像一个封闭的沙漏,水分子在地球不同的区域间流动,在液态、气态和固态之间转换,但总量保持不变。以我们吃喝的水为例,在身体代谢后会以汗水或尿液的形式排出体外。

  这些水暴露在空气中会逐渐蒸发,水蒸气随着空气流动上升到高空,在那里温度较低,水蒸气就会凝结成水滴和冰晶,形成云层。这些云层在积累到一定质量后,就会以雨、雪或雹的形式降落到地面。降水可以立即进入河流、湖泊,最终流入大海,也可以渗入土壤,成为地下水。

  无论是地表水还是地下水,都会经过蒸发作用重新进入大气,完成水循环,水循环可大致分为海洋循环、大气循环和陆地循环三个子系统。在海洋循环中,海水持续蒸发形成水蒸气进入大气,这些水蒸气经过凝结后以降水的形式回到海洋,补充因蒸发损失的海水。

  在陆地循环中,降水经过地表径流和地下径流汇入江河再进入海洋,或是直接蒸发进入大气。大气循环将两者连接,使水分子在不同形态间转换。水循环过程中,还伴随着许多有趣的现象。比如雨后地面积水汇入地下,经过漫长的地下流动,在几十公里外的地方涌出,形成泉水。

  这些地下水也会补充湖泊、河流,对生态系统起及其重要的作用。泉水中的矿物质会造成水中钙磷盐沉积,久而久之形成华丽的石笋石棱。近年来,随着科学技术的发展,我们还发现了储存在球茎和树干中的水分,这为生物提供了阻断干旱的方式。

  一棵大树体内的水分就等于数十升水,树木和球茎中的水循环速度远比地表水慢,是另一个奇妙的小型水循环,尽管水量从未减少,但咱们不可以滥用水资源。

  要知道地球另一端还存在缺水问题,我们应珍惜现有的水资源,合理规划利用。保护森林等生态系统,也是保证水循环平衡的重要措施。让我们共同关爱这个蓝色星球,守护环境,保护水资源。

  水是人类文明的生命之源,对人体而言,水分子参与了人体内部几乎所有的生命活动。如果缺水,人体很快就会出现脱水、衰弱等症状,并最终因此死亡。随年纪的增长,人体对水的需求量也在持续不断的增加。所以,对每个人来说,及时补充水分,保持身体水分平衡非常重要。

  对于地球而言,水也起着不可或缺的作用,海洋覆盖了地球表面的绝大部分,为陆地提供了充足的水资源。科学研究表明,地球上的水至少循环了海洋46次,陆地12次。这种循环是通过水的三态变化完成的,从海洋到大气再到陆地,周而复始。

  如果没有这一循环,陆地早就变成了不毛之地,同时,流动的水还持续腐蚀大陆,形成了独特的地貌景观。比如,瀑布的形成就与河水的切割作用分不开,大自然中那些澎湃的瀑布,成为许多旅游胜地的亮点。尽管地球上的水资源量巨大,但直接为人类所用的淡水却十分有限。

  随着环境污染、全球变暖的影响,淡水资源的稀缺性日益凸显。那么我们该如何合理规划利用这一有限的资源呢?首先,政府应该通过修建水库、人工输水等方式,优化不一样的地区的水资源配置,以弥补南水北调的不足。

  其次,我们要大力推广先进的节水技术,比如微喷、滴灌等,以减少灌溉过程中的不必要损失。此外,生活用水方面,普及低流量的水龙头、双扇式抽水马桶等节水型卫生设施,也能发挥重要作用。

  当然,提高公众的节水意识同样不可或缺。要通过宣传、教育等方式,让每一个人都意识到节约用水的重要性,杜绝任何形式的浪费行为。保护好我们赖以生存的淡水资源,让每一滴水都发挥最大的效用,慢慢的变成了当下最紧迫的任务。

  只有这样,人类社会的可持续发展才能得到保障。我们每个人都应当意识到水的重要性,从点滴做起,共同守护这一宝贵的资源。返回搜狐,查看更加多

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