科学家曾经研究过地球上水的起源,结果显示在地球早期,持续下了一场持续100万年-1000万年的大雨,这场雨就是地球早期水的一部分。
那么问题来了,地球早期为什么会下这么久的雨,为什么现在不会下这么长时间的雨?
地球早期为什么下那么久的雨?
想要了解地球为什么下那么久的雨,首先我们要了解地球早期的环境。
在46亿年前左右,在如今太阳位置附近弥漫着一个直径大约2光年的星云物质,这些星云物质可能是上一代超新星爆炸留下的产物。
后来,在星云物质之中的某一个位置,发生了引力坍塌,周围的物质在引力的作用下,逐渐汇聚在一起,而汇聚的物质越多,中心处的引力就越大,就这样周围2光年左右的星云物质都汇聚在了一起,形成了一个星球,这就是太阳;形成太阳的边角碎料形成了太阳系内其他天体,比如:地球。
地球在刚形成之初,物质温度较高,所以地球表面物质呈熔融状,此时的水蒸气被高温环境蒸发,跑到了大气层中。之所以水蒸气没有逃逸到宇宙中,是因为地球引力起作用。
就这样,地球大量的水分子以水蒸气的形式存在在地球大气层中。
后来,地球表面逐渐降温,而空气中也有许多类似于灰尘一样的凝结核,得以让水蒸气凝结在凝结核周围,就这样凝结核上的水分子越聚越多,当汇聚到一定程度时,就形成了水滴,由于水滴具有一定重量,因此在重力的作用下,落入地球表面,形成了一场持续上百万年甚至千万年的大雨。
其实,目前我们能够看到的水,只是这场大雨中的其中一部分,还有相当一部分水分子与矿物质凝结在一起,被锁进了矿物质的晶格之中。
科学家研究发现,尖晶橄榄石晶格之中存在着大量的水,而在上下地幔处,这种矿物质分布地非常广泛,据保守估计,所在矿物质晶格之中的水分子,是地球表面水总量的3倍还要多。
为什么现在不会下那么久的雨?
在地球上,湖泊海洋中的水会被蒸发到空气中,而空气中的分子遵循着四同定律:同温同压下,相同体积内的任意气体分子数相同。
我们知道,地球空气中含有70%氮气,21%氧气,这些物质的原子序数较小,物体较轻。而水分子是由两个氢离子和1个氧离子组成,比氮分子以及氧分子的物质更轻,所以充满水分子较多的空气,可以上升到一定高度。
等到上升到一定高度之后, 由于压强变小,所以水分子会向外扩散,此时就会降温,也就是说,水分子不会无限上升,而是到达一定高度后,会停留在那里。
如果水分子较多,那么就会形成云,如果水分子再多一些,就会凝结成雨,落入地面上。其实这个过程和地球早期形成雨的条件一样。
那么问题来了,为什么现在地球不会下那么久的雨呢?
如果你仔细分析,可能你已经猜到了,现在地球之所以不会下那么久的雨,其实和温度有关。
我们知道,当温度达到水的沸点时,水就会蒸发到天空中。而地球早期温度非常高,远远超过100摄氏度,而且这种高温情况一直持续了几亿年,在这几亿年中,地球上的水无法以液态或者固态形式存在,只能以水蒸气的形式存在于地球周围,等待温度下降时才会落下来。
而目前地球上温度远远低于水的沸点,因此只有少量水以水蒸气的形式存在于地球周围,大多数以液态水的形式存在地球表面,以至于形成的雨量和持续的时间,都远远小于地球早期。
如果想要让地球再持续一场几百万年的大雨,那么就必须让地球再经历一次高温的熔融状,如果这件事情真的发生了,可能人类早已经灭绝了。