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地球上的水从哪儿来? [复制链接]

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发表于 2013-6-1 12:58 |只看该作者 |倒序浏览 |打印
美国科学家:地球上的水来自冰状小彗星# G+ J, |  v2 Y. {; b6 D- g
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2007年08月15日# v+ T0 X! B" |6 |) y
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  多水的星球和缺水的星球
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+ n4 @: A3 G4 u2 Q  观察记者 潘振华0 t. K3 [% h; Q* ]: H7 U' w
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  在浩渺的宇宙中,地球只是沧海一粟。就近以太阳系九大行星为例,只有地球上有生命存在。存在的理由?很简单。因为地球上有水。8 w$ J" J- F9 C' c8 R- g* R9 R

  D6 @0 g  L  }# O, A+ ~+ u4 l' Y  众所周知,水是一切生命的主要成分。
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    地球是颗特殊的星球,关键在于地球与太阳的距离适中,水在0℃~100℃时能维持液态,而地球的气温恰好是在这个范围之内,作为地球的左邻右舍的金星和火星就没那么幸运了。距离太阳较近的金星,平均温度为500℃,这种温度连水蒸气都无法存在;而距离太阳较远的火星,其平均温度为零下40℃,即使有水,也全都结成了冰;所以太阳系中几乎找不到一颗能与地球相较的星球,由于水是惟一一种能同时以三种物理形态存在的物质,这就决定了水在整个地球演化发展中任何其他物质都不能替代的作用,这个得天独厚的优势造就了我们这些生命体。7 }) f$ m( U4 M7 l

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美国科学家:地球上的水来自冰状小彗星

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  地球最初形成后它上面的水是从何而来?现在地球的水的总量会遗失吗?会不会有一天像火星一样水全部消失了?
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  以前科学家认为,水的来源是太空和地球内部。水从太空来到地球有两个途径:一是落在地球上的陨石,二是来自太阳的质子形成的水分子。然而美国科学家最近提出一个令人瞩目的新理论:地球上水来自太空由冰组成的彗星。
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  科学家发现,地球表面的水会向太空流失。这是因为大气中水蒸气分子在太阳紫外线的作用下,会分解成氢原子和氧原子。当氢原子到达80—100千米气体稀薄的高热层中时,氢原子的运动速度会超过宇宙速度,于是脱离大气层而进入太空消失掉。科学家推算,飞离地球表面的水量与进入地球表面的水量大致相等。但地质科学家发现,2万年来,世界海洋的水位涨高了大约100米。于是,地球表面水量不断增多就成为了难解之迷。
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  直到最近,美国衣阿华大学研究小组的科学家,从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射图像中,发现在圆盘形状的地球图像上总有一些小黑斑。每个小黑斑大约存在2—3分钟,面积约有2000平方千米。经过分析,这些斑点是由一些看不见的冰块组成的小彗星冲入地球大气层,破裂和融化成水蒸汽造成的。科学家估计,每分钟大约有20颗平均直径为10米的冰状小彗星进入地球大气层,每颗释放约100吨水。
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  地球形成至今大约已有38亿年的历史,由于这些小彗星不断供给水分,从而使地球得以形成今天这样庞大的水位。* ]  ^1 Q3 X6 F$ I

' M1 }1 l7 T5 L7 A) R( o$ V  多水的星球和缺水的星球
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) R5 t( d8 x2 T! V; r$ ]; G  在地球表面,约有71%被水覆盖着,从空中来看,地球是个蓝色的星球。地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。水的总体积大约有13.6亿立方公里,其中,海洋占了13.2亿立方公里(占97.2%);冰川和冰盖占了2500万立方公里(占1.8%);地下水占了1300万立方公里(占0.9%);湖泊、内陆海和河里的淡水占了25万立方公里(占0.02%)。除了以上这些液态和固态水之外,大气中的水蒸气也是占有一定的比例,约有1.3万立方公里(占0.001%)。
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  虽然地球上水的总量是如此庞大,但是在这个“大水缸”里,可以饮用的水实际上只有一汤匙。97·5%是难以利用的咸水,在余下的仅占2.5%的淡水中,又有87%是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。这样一算,人类真正能够利用的包括江河湖泊以及地下水中的一部分,不到总水量的千分之三,约为4000万立方千米。
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  即使如此,总体而言,世界上是不缺水的。但是,世界上淡水资源分布极不均匀,约65%的水资源集中在巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国等9个国家,而约占世界人口总数40%的80个国家和地区却严重缺水。水源最丰富的地方是拉丁美洲和北美,而在非洲、亚洲、欧洲人均拥有的淡水资源就少得多。中东是一个严重缺水的地区,其主要的水源是约旦河,与该河相关的国家有约旦、叙利亚、黎巴嫩、以色列和巴勒斯坦,这些国家几乎没有其他可以代替的水源,缺水问题极为严重。英国《独立报》称,世界上的大河正以令人担忧的速度枯竭断流,给人类、动物及地球的未来造成毁灭性的后果。雪上加霜的是,全世界最长的20条河流均遭到大坝拦截,1/5的淡水鱼群已经或濒临绝迹。
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# t- ~, V3 a. D" |/ s5 b  从可持续发展世界首脑会议提供的资料看,农业用水占用了全球淡水资源的约70%,联合国预计,在未来的20年里,世界需要增加17%的淡水来灌溉农作物以满足人类对粮食的消费,加上工业用水、家庭用水和市政供水,到2025年,整个淡水供给需要增加40%。水危机已经严重制约了人类的可持续发展。另外,过度开采地下水,水床沉降而无法补充河流的水源,常常造成河流断流而使下游干涸,如美国的科罗拉多河和中国的黄河。1 d( g# E% _2 V! j; U& h

9 y) r! M0 [% u) q8 S, z* G  根据世界银行针对水资源问题的最新统计,世界水资源已到了严重不足的阶段。1970年以来,人均理论可获得水量近乎减少了40%,但世界用水量却仍然以超过人口增长率两倍的速度增长。一般地讲,淡水利用超过可再生淡水资源的10%时,就会出现用水紧张;超过20%时,则更为明显。目前,许多国家的用水已超过了其水资源的20%。而越来越严重的污染又使缺水状况加剧,世界上已经有将近40%的人口无法获得足够、洁净的饮用水。
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" n1 d7 x/ y3 ^* S& x9 h  水资源问题已成世界性难题
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  人类使用水资源的方式以及污染更加剧了水资源的紧张形势。上个世纪90年代中期以来,全世界每年约有5000亿立方米污水排入江河湖海,造成35.5亿立方米以上的水体受到污染。出自联合国的一项名为“综合评估世界淡水资源”的研究报告说:如果人们继续像现在这样不加节制的话,30年后贫水人口数将可能达到2/3。5 Z3 I8 I( }3 H& ?
  U5 P/ F. p+ Q- m  ?
  长期以来,人们并不把治理污水放在心上,而是放任污水横流,甚至把大江小河当作城市“清洁器”,只望那一江春水向东流,带走生活垃圾和废物,这种想法是完全错误的。目前,全世界每年排放污水约为4260亿吨,造成55000亿立方米的水体受到污染,约占全球径流量的14%以上。据联合国调查统计,全球河流稳定流量的40%左右已被污染。
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" A/ b. {) Q& n8 `" M2 d  水污染不仅仅对淡水,对海洋的污染也是令人震惊的。海洋的浩瀚无边与自动净化能力,使人类一直把海洋当作最好最大的天然垃圾坑,倾废是人类利用海洋的主要方式。各国特别是工业国家每年都向海洋倾倒大量废物,如下水污泥、工业废物、疏浚污泥、放射性废物等。在各种倾废中,倾倒放射性废物尤为令人关注,因为这相当于在人们四周放置了一个又一个失控的核弹,一旦废物产生泄漏,其产生的生态灾难远远超过二战日本广岛核爆的程度。尽管如此,海上倾废至今仍为一些国家所乐衷。$ h4 K  A6 H5 ]3 a

; F: [  v! y; V6 Y# @. z  此外,海上石油污染也是污染海洋的凶手。石油污染形成海面油膜,影响海水复氧和海洋生物的生存,石油中所含的有毒成份又通过食物链传递给人类,危害不容忽视。
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# U/ I- w4 @# y. m* M  20世纪,世界人口增加了两倍,而人类用水增加了五倍。世界上许多国家正面临水资源危机:12亿人用水短缺,30亿人缺乏用水卫生设施,每年有300万到400万人死于和水有关的疾病。到2025年,水危机将蔓延到48个国家,35亿人将为水所困。水资源危机带来的生态系统恶化和生物多样性破坏,也将严重威胁人类生存。
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5 }1 s- {9 ^$ @8 z/ I' U  一直以来,水资源缺乏都是一个地区性问题,各国政府负责平衡水资源的供给和需求。然而,随着国际粮食贸易的深入开展,水资源短缺已经成为跨越国界的世界性问题。生产1吨粮食需要消耗1000吨水,进口粮食实际上成为进口水资源的最有效途径,各国都利用粮食来平衡其水资源。因此,从某种意义上来说,未来的粮食贸易就成了水资源贸易。1 {3 r  [* t- z. ?$ b
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  水可能成为21世纪引发战争的根源之一。过去的50年中,世界上由水引发的冲突共有507起,其中37起属暴力性质,21起演变为军事冲突。据世界观察研究所提供的数字,在世界范围内至少有214支河流流经两个或两个以上的国家,而到现在为止却没有一条法律就这些国际河流的分配及利用做出明确的规定。也许在水资源充足的过去,人们能和平共处,但在水资源日益紧缺的今天,水的争夺战已愈演愈烈,就为今后可能出现的水源冲突埋下了祸根。. ^$ ]; U3 \/ a3 i" d& x
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  世界银行副行长伊斯梅尔·萨拉杰丁早在1995年就曾预示:“20世纪的许多战争都是因石油而起,而到21世纪水将成为引发战争的根源。”其实,萨拉杰丁的预言在20世纪的最后几十年已经得到了初步的印证,因水资源而引发争端的趋势已在中东、非洲、亚洲的部分地区初见端倪。在1967年的“六·五”战争中,以色列担心叙利亚和约旦会改变约旦河上游的流向,切断以色列的水源,从而左右战局。于是,以色列先下手控制了戈兰高地和约旦河整个河道,同时占领了这些河流发源地的大部分地方。今天,以色列的水供应量中足足有一半来自它1967年占领的领土。
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  另据媒体报道,一些第三世界国家城市中有60%的饮用水管道蚀损严重,流失了许多水量。联合国一项调查称,菲律宾首都马尼拉市供水管网的漏耗水量已接近其总供水量的58%;在管理措施较好的新加坡,也存在着8%的管网漏耗率;美、英两国管网漏耗率均为12%;中国这一数字是20%。毫无疑问,淡水本应当是一种稀缺资源,然而,在相当数量的国家和人群里,这个观念尚未真正形成。) \  r& Y+ i+ |/ [% A) V, y

0 O- ]3 Z6 q. z& ^  人因为有了血液的流动才使心脏跳动有了原动力,而地球则因为有水才有了生命。清澈的水闪耀着圣洁的光芒滋养着万物,植物因为有了流水才使光合作用得以实现,为动物和人类提供粮食;沙漠因为有了水才有了绿洲,为行人提供一片栖息之地。地球上的水资源问题虽然令人担忧,但是只要我们能够精心地呵护水源涵养地,不再浪费宝贵的水资源,地球上的水资源必定能源远流长。, }/ R& w8 n& e$ A, Y

+ t( x6 I* k8 ?# q0 V  11亿:全球约11亿人喝不上干净的饮用水,每年有310万人死于不洁饮用水引发的相关疾病,而如果卫生设施条件能有所改善,每年可避免其中170万人死亡。( m' Z! @8 w$ P( f5 s

- `8 R* h& d: z9 p& j7 I$ G  4100万:欧洲也缺水,4100万欧洲人饮用水不足,还有8500万欧洲人缺乏基本的排水、污水处理和卫生设施,而全世界用不上基本卫生设施的人有26亿。
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  6公里:发展中国家的妇女或女孩每天平均需要步行6公里,到住地之外的地方去取水。
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$ v) S& G$ ?/ x' N/ O* Q% [: ~) T  3%:非洲水力发电能力据估计仅开发了3%,而欧洲国家这一比例已高达75%。大多数的非洲人享受不到正常的电力供应,这也从一定程度上阻碍了他们利用水泵从深井中抽水。一些专家认为,修建大型水力发电大坝可以间接改善这一问题。 (来源:《观察与思考》)
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8 R* Q( f' t/ ]0 d(责任编辑:潘幸知) http://news.sohu.com/20070815/n251603573.shtml' M% M& {/ y8 U

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地球上水的来源

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   根据测算,地球表面的71%的面积是被水覆盖,水的总量约为13.6亿立方公里,其中97.3%存在于海洋。
( v2 l6 }" h3 k, F! x  那末地球上的水是从哪里来的呢?以前科学家认为,水的来源是太空和地球内部。水从太空来到地球有两个途径:一是落在地球上的陨石,二是来自太阳的的质子形成的水分子。然而美国科学家最近提出一个令人瞩目的新理论:地球上水来自太空由冰组成的彗星。% H3 T) f7 x' N% o
  科学家发现,地球表面的水会向太空流失。这是因为大气中水蒸气分子在太阳紫外线的作用下,会分解成氢原子和氧原子。当氢原子到达80―100公里气体稀薄的高热层中,氢原子的运动速度会超过宇宙速度,于是脱离大气层而进入太空消失掉。科学家推算,飞离地球表面的水量与进入地球表面的水量大致相等。但地质科学家发现,2万年来,世界海洋的水位涨高了大约100米。于是,地球表面水量不断增多就成难解之迷。直到最近,美国衣阿华大学研究小组的科学家,从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射图像中,发现在圆盘形状的地球图像上总有一些小黑斑。每个小黑斑大约存在2―3分钟,面积约有2000平方公里。经过分析,这些斑点是由一些看不见的冰块组成的小彗星冲入地球大气层,破裂和融化成水蒸汽造成的。科学家估计,每分钟大约有20颗平均直径为10米的冰状小彗星进入地球大气层,每颗释放约100吨水。7 I# m' C, Z7 f5 o0 c& e# A$ X* M) W
  地球形成至今大约已有38亿年的历史,由于这些小彗星不断供给水分,从而使地球得以形成今天这样庞大的水位。
1 a$ Q. g% w4 Lhttp://home.51.com/xiahe80/diary/item/10043235.html7 B+ L. L  l+ J+ B" a" F+ Z3 E
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  地球上水的来源之谜

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    在人们观看世界地图时,发现地球上陆地少、海洋多。说得确切些,陆地面积占29.2%,而海洋占70.8%,所以,宇航员在太空看地球----是一个蔚蓝色的世界。既然海洋面积大,水也就多了。科学家进行过计算,说海洋里水有13亿7千万立方公里。如果把地球上的所有高山和低谷都拉平,再把地球上的水全都包围地球,那么地球表面的水就深达二千四百多来。地球真正就一颗“水星”了。而太阳系的水星,至今没有海洋。上面也没有水。
7 u% x( k. D1 ?: p% ?    地球上这么多水是从哪里来的呢?为了揭开这个谜,科学家们进行了苦苦的探索。提出了这样的观点:地球上的水,是地球在漫长的历史进程中,由组成地球的物质逐渐脱水、脱气而形成的。现在,科学家认为地球是由星际尘埃凝聚而成的。在最初阶段是一个寒冷的凝结团,是万有引力和颗粒间的相互碰撞,使这些星际尘埃物质紧紧地压缩在一起,形成原始地球。后来地球内部的放射性元素不断蜕变,凝固团的温度不断增高,最终形成我们可以居住的地球。) g) s( b: v+ }' u/ o
    对组成地球的地幔的球粒陨石进行分析,发现含有0.5%----5%的水,最多的可达10%。如果当初组成原始地球的陨石,只要有1/800是这些球粒陨石的话,那么就足以形成今天的地球水圈。问题是,当初是这样的情形吗?至今没有定论。0 [! z, ^) P0 {+ }; a
    另一种解释,是火山喷发出大量的水,对今天活火山的观察和研究,的确伴随滚滚浓烟,炽热熔浆的喷发,是有大量水蒸汽释放到地球的大气中。在喷出的气体中,水气占75%,数量的确很大。如美国阿拉斯加有一座叫“万烟谷”的火山,在每年喷出的气体中,水汽就有6600万吨。自地球诞生至今,也不知多少火山喷发过,其次数也无法统计。喷出来的水汽就更多了。有的科学家认为,至少是地球上现有水的二分之一。地球上的水一部分来火山喷发这是肯定的。火山为什么能喷发水汽?因为地下深处的岩石、岩浆里含有相当丰富的水。火山一喷发,因为熔岩温度高,把岩浆里的水很自然蒸发,逸出地球表面。这些水汽到了高空遇到冷气,凝结成水,最终落和到地上,形成涓涓水流,进入海洋。据科学家研究,早期地球很热,大约在六亿年前,地球上才开始有生物,慢慢有了人。
. A) e+ r5 A2 k5 c9 H) O" n    但是,也有科学家认为地球上的水来自冰陨石。什么是冰陨石?就是来自宇宙空间的以冰的形式落到地球上的陨石,因为它的组成主要成分是水。关于冰陨石不仅美国、西班牙等均有发现,而且在我国也有报道。如1983年在我国江苏无锡市就有一块直径50----60厘米的冰陨石降落到地上。落到地面的冰陨石比较少,大多在大气层融化掉,它们成了大气水蒸汽的重要来源之一。科学家说,地球一年之中可以从冰陨石获得10亿吨水。美国科学家弗兰克认为,地球上水的3/4都是来自冰陨石,是不是这样呢?我们尚不能下结论。
( k& b+ s( A' z    关于地球上水的来源的三种解释,都有一定的事实根据,但这三种解释同样存在偏面性。看来要分出高低,或者用新的理论代替它们,必须有更充分的事实为凭
. \/ X. @. _1 d" Y4 Qhttp://blog.sina.com.cn/s/blog_632230e30100fqk4.html

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沙发
发表于 2013-6-1 13:25 |只看该作者
地球上水的来源根据测算,地球表面的71%的面积是被水覆盖,水的总量约为13.6亿立方公里,其中97.3%存在于海洋。那末地球上的水是从哪里来的呢?以前科学家认为,水的来源是太空和地球内部。水从太空来到地球有两个途径:一是落在地球上的陨石,二是来自太阳的的质子形成的水分子。然而美国科学家最近提出一个令人瞩目的新理论:地球上水来自太空由冰组成的彗星。科学家发现,地球表面的水会向太空流失。这是因为大气中水蒸气分子在太阳紫外线的作用下,会分解成氢原子和氧原子。当氢原子到达80―100公里气体稀薄的高热层中,氢原子的运动速度会超过宇宙速度,于是脱离大气层而进入太空消失掉。科学家推算,飞离地球表面的水量与进入地球表面的水量大致相等。但地质科学家发现,2万年来,世界海洋的水位涨高了大约100米。于是,地球表面水量不断增多就成难解之迷。直到最近,美国衣阿华大学研究小组的科学家,从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射图像中,发现在圆盘形状的地球图像上总有一些小黑斑。每个小黑斑大约存在2―3分钟,面积约有2000平方公里。经过分析,这些斑点是由一些看不见的冰块组成的小彗星冲入地球大气层,破裂和融化成水蒸汽造成的。科学家估计,每分钟大约有20颗平均直径为10米的冰状小彗星进入地球大气层,每颗释放约100吨水。地球形成至今大约已有38亿年的历史,由于这些小彗星不断供给水分,从而使地球得以形成今天这样庞大的水位。
5 X' T8 X" ?5 f% f! W! e9 o* j地球上的水是打哪儿来的?科学家解开"水之谜" 最近一段时间,国际学术界对地球生命起源的讨论又热闹起来。众所周知,最时髦的一种理论认为,是来自太空的携带有水和其它有机分子的彗星和小行星撞击地球后才使地球产生了生命。最近,科学家们第一次发现了可证明这一理论的依据:一颗被称为利内亚尔的冰块彗星。 据科学家们推测,这颗彗星含水33亿公斤,如果浇洒在地球上,可形成一个大湖泊。但十分令人遗憾的是,利内亚尔彗星在炽烈的阳光下蒸发成了蒸气。全世界的天文学家们都观察到了这一过程。那么,这颗彗星携带的水与地球上的水相似吗?根据科学家们的研究,答案是肯定的。 实验证明,数十亿年前在离木星不远处形成的彗星含有的水和地球上海洋里的水是一样的。而利内亚尔彗星正是在离木星轨道不远的地方诞生的。 天文学家们认为,在太阳系刚形成时可能有不少类似于利内亚尔的彗星从"木星区域"落到地球上。美国航空航天局专家约翰·玛玛说:"它们落到地球上时像是雪球,而不是像小行星撞击地球。因此,这种撞击是软撞击,受到破坏的只是大气层的上层,而且撞击时释放出来的有机分子没有受到损害。" 海洋形成之谜 地球上的水究竟是从哪里来的?讨论这个问题,实际上是讨论海洋形成的问题。然而,直到今天,科学界一直存在着不同的看法。 多数的看法认为,大约在50~55亿年前,云状宇宙微粒和气态物质聚集在一起,形成了最初的地球。原始的地球,既无大气,也无海洋,是一个没有生命的世界。在地球形成后的最初几亿年里,由于地壳较薄,加上小天体不断轰击地球表面,地幔里的熔融岩浆易于上涌喷出,因此,那时的地球到处是一片火海。随同岩浆喷出的还有大量的水蒸气、二氧化碳,这些气体上升到空中并将地球笼罩起来。水蒸气形成云层,产生降雨。经过很长时间的降雨,在原始地壳低洼处,不断积水,形成了最原始的海洋。原始的海洋海水不多,约为今天海水量的1/10。另外,原始海洋的海水只是略带咸味,后来盐分才逐渐增多。经过水量和盐分的逐渐增加,以及地质历史的沧桑巨变,原始的海洋才逐渐形成如今的海洋。这是第一种有代表性的说法。 还有一种说法是,海水来自冰慧星雨。这是美国科学家提出的一种新的假说。这一理论是根据卫星提供的某些资料而得出的。1987年,科学家从卫星获得高清晰度的照片。在分析这些照片时,发现一些过去从未见到过的黑斑,或者说是"洞穴"。科学家认为,这些"洞穴"是冰慧星造成的。而且初步判断,冰慧星的直径多在20千米。大量的冰慧星进入地球大气层,可想而知,经过数亿年,或者更长的时间,地球表面将得到非常多的水,于是就形成今天的海洋。但是,这种理论也有它不足的地方。就是缺乏海洋在地球形成发育的机理过程,而且这方面的证据也很不充分。

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藤椅
发表于 2013-6-2 00:40 |只看该作者
http://discover.news.163.com/11/1021/09/7GSLD6Q9000125LI.html0 K: ?' @( u+ U6 s5 s# p' }

核心提示:最近,美国科学家发现强有力的证据,证明地球上的水来自于彗星。根据他们的研究发现,乌鸦座厄塔星周围曾发生一场“彗星风暴”,正是这场风暴充当了“送水工”的角色。

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艺术概念图,展现了乌鸦座厄塔星周围发生的一场“彗星风暴”。

网易探索10月21日报道  地球如何成为一个如此湿润的世界?一直以来,这便是行星学研究领域的最大谜团之一。最近,美国科学家发现强有力的证据,证明地球上的水来自于彗星。根据他们的研究发现,乌鸦座厄塔星周围曾发生一场“彗星风暴”,正是这场风暴充当了“送水工”的角色。
- g5 ]6 j5 h9 U, h2 U: T7 `在大约45亿年前我们居住的这颗星球形成时,太阳的热量已经将太阳系内绝大多数水驱赶到靠近边缘的区域。大部分水仍留在太阳系,或以液态或以固态存在于土星环、木卫二“欧罗巴”、海王星、天王星以及数十亿颗彗星之上。但地球上仍有很多水,科学家多年来一直无法揭开水如何来到地球之谜。一种主流理论认为,地球上的水来自于形成后大约5亿年的一次“彗星齐射”。上周,科学家发现一些彗星拥有与地球上的水同样的化学信号。这一发现无疑为“彗星送水论”提供了强有力的支持。( z- P0 S1 A+ |  V
就在公布这项研究发现后不久,美国天文学家又发现一个重要证据,证明这一理论。这个证据来自于距地球近400万亿英里(约合643万亿公里)的乌鸦座厄塔星,一颗出现在北半球夜空中的明亮恒星。首席研究员、美国约翰斯·霍普金斯大学的凯里·利瑟表示:“我们观察到一场原始恒星风暴,撞向距离这颗恒星较近的天体。”研究论文刊登在即将出版的《天文学杂志》上。
3 ~9 X( h- B7 l  T) C3 X研究过程中,利瑟和同事发现了从乌鸦座厄塔星系统距地球大约3个天文单位(地日距离3倍)的尘粒红外信号。利用斯皮策太空望远镜对这些尘粒进行详细分析后发现,它们来自于与大型多岩天体发生的巨大撞击。利瑟说:“我们发现了纳米钻石和无定形二氧化硅,说明与彗星相撞的天体最小相当于小行星谷神星,最大则是地球的几倍。如果彗星之间彼此撞击,则更像是粉扑之间的相撞。”2 {( G) u0 I, U7 T! ]
但利瑟也承认这一观测发现并不具有决定性,除了一场小彗星风暴外,这些碎片也可能来自一颗大彗星。他说:“我们并不确定。我们所知道的一切就是喷射出大量物质。”研究过程中,这种物质的类型引起了利瑟的注意。它们含有冰颗粒和有机化学物质,正是来自被撞成粉末的彗星的物质。此外,这些遥远尘粒的化学信号也与2008年撞击苏丹的陨石Almahata Sitta十分类似。Almahata Sitta可能来自于海王星轨道之外的柯伊伯带。这一区域潜伏着数十亿颗彗星。实际上,矮行星冥王星和阋神星本质上也是彗星。
4 d4 L5 }( _) k6 U& X7 k+ h将这些观测发现结合在一起,利瑟等人认为这些彗星不仅在太阳系诞生后10亿年为地球带来了水,同时也可能带来构成生命的基本要素。乌鸦座厄塔星的年龄大约在10亿岁左右,是否有可能存在生命?对于这个问题,我们的第一反应可能是“不”。在乌鸦座厄塔星系统,和这些彗星相撞的行星与母星之间的距离超过火星与太阳间的距离,如果按照太阳系的情况推断,在其所处的轨道,水将永远处于冻结状态。
$ \+ ^: R9 ]* s% w/ Y1 D. @" m7 e但乌鸦座厄塔星系统并非太阳系。这颗恒星的亮度明显高于太阳,它的适居区(允许生命之源液态水存在的区域)也相应地距离母星更远。利瑟形象地说:“这个系统的中心存在一个温度更高的燃烧室,所以你必须再往后退。”
1 T# h7 a# y& ?9 ~- P) X2 V
8 R0 r7 c- n& A. b$ a) h另一个问题是,是否存在任何证据证明其他年轻恒星系统也发生类似彗星风暴?或者说,拥有适于生命存在的环境?答案是:目前尚未发现任何证据。利瑟说:“我们研究了大约1000个恒星系统,满足这个条件的就只有乌鸦座厄塔星。”但他同时也强调这并未意味着其他区域没有这种证据。如果得到美国国会批准,詹姆斯·韦伯太空望远镜最早将于2018年发射升空。这架望远镜灵敏度更高,能够提供科学家更急于了解的线索。也就是说,在得出新的观测发现前就断定地球上的生命源于“太空相撞事故”还为时尚早。(来源:《时代》 编译:shooter)" ^% f* c' V  O" W9 u) }2 W
(本文来源:网易探索( O& K4 h2 ^* u, C- I
NASA's Spitzer Detects Comet Storm In Nearby Solar System* b/ F  d6 f) B6 W  N4 h
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6 C9 K) I6 U# @8 J7 l! @9 }

4 O, D0 u' o* Y3 ~4 k# @WASHINGTON -- NASA's Spitzer Space Telescope has detected signs of icy bodies raining down in an alien solar system. The downpour resembles our own solar system several billion years ago during a period known as the "Late Heavy Bombardment," which may have brought water and other life-forming ingredients to Earth.
& r4 \$ ?3 h  D, {& V: K: t
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During this epoch, comets and other frosty objects flung from the outer solar system pummeled the inner planets. The barrage scarred our moon and produced large amounts of dust.
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Now Spitzer has spotted a band of dust around a nearby bright star in the northern sky called Eta Corvi that strongly matches the contents of an obliterated giant comet. This dust is located close enough to Eta Corvi that Earth-like worlds could exist, suggesting a collision took place between a planet and one or more comets. The Eta Corvi system is approximately one billion years old, which researchers think is about the right age for such a hailstorm.
4 u- f" R3 ^8 q& J* J9 S8 I# O
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, ~9 y& `7 T1 `5 U9 a3 Y, y+ t" k"We believe we have direct evidence for an ongoing Late Heavy Bombardment in the nearby star system Eta Corvi, occurring about the same time as in our solar system," said Carey Lisse, senior research scientist at the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Md., and lead author of a paper detailing the findings. The findings will be published in the Astrophysical Journal. Lisse presented the results at the Signposts of Planets meeting at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., Oct. 19.6 _3 Y3 }7 u6 ]

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Astronomers used Spitzer's infrared detectors to analyze the light coming from the dust around Eta Corvi. Certain chemical fingerprints were observed, including water ice, organics, and rock, which indicate a giant comet source.3 L( ?. f, A& z

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The light signature emitted by the dust around Eta Corvi also resembles the Almahata Sitta meteorite, which fell to Earth in fragments across Sudan in 2008. The similarities between the meteorite and the object obliterated in Eta Corvi imply a common birthplace in their respective solar systems.
* W: V  o( T3 W- [  I
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: ~3 o$ p6 {! n. d- @. N: m4 q+ mA second, more massive ring of colder dust located at the far edge of the Eta Corvi system seems like the proper environment for a reservoir of cometary bodies. This bright ring, discovered in 2005, looms at about 150 times the distance from Eta Corvi as the Earth is from the sun. Our solar system has a similar region, known as the Kuiper Belt, where icy and rocky leftovers from planet formation linger. The new Spitzer data suggest that the Almahata Sitta meteorite may have originated in our own Kuiper Belt.* Z0 u! L% H: v& d( k# B

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The Kuiper Belt was home to a vastly greater number of these frozen bodies, collectively dubbed Kuiper Belt objects. About 4 billion years ago, some 600 million years after our solar system formed, scientists think the Kuiper Belt was disturbed by a migration of the gas-giant planets Jupiter and Saturn. This jarring shift in the solar system's gravitational balance scattered the icy bodies in the Kuiper Belt, flinging the vast majority into interstellar space and producing cold dust in the belt. Some Kuiper Belt objects, however, were set on paths that crossed the orbits of the inner planets.
2 h2 F# q# @0 B7 C: a% n( j2 t& ~" W: \. y- Z; D1 x3 g

$ I$ X& D. h5 z' |/ t( xThe resulting bombardment of comets lasted until 3.8 billion years ago. After comets impacted the side of the moon that faces Earth, magma seeped out of the lunar crust, eventually cooling into dark "seas," or maria. When viewed against the lighter surrounding areas of the lunar surface, those seas form the distinctive "Man in the Moon" visage. Comets also struck Earth or incinerated in the atmosphere, and are thought to have deposited water and carbon on our planet. This period of impacts might have helped life form by delivering its crucial ingredients.' T# M: h, O$ r) d6 L8 r
( V+ X/ r0 P7 E6 t. ], ]

( v9 G" e& u) @' Q  \4 S% ]) h"We think the Eta Corvi system should be studied in detail to learn more about the rain of impacting comets and other objects that may have started life on our own planet," Lisse said.9 |! U- J7 X# ]9 l: A: d- Y! ~) t
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. A( T3 Y& z% S: k& i* nNASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif., manages the Spitzer mission for the agency's Science Mission Directorate in Washington. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Caltech manages JPL for NASA." x4 _* N+ D) H! d: }

& N' R* E" q8 f6 ]  i- a- G1 j& P4 ]& G. k6 X
For more information about Spitzer, visit:
- p$ U$ W* p& D9 j9 F" R
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http://www.nasa.gov/spitzer

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发表于 2014-8-1 13:19 |只看该作者
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作者:Nikku Madhusudhan 来源:AJL 发布时间:2014-7-29
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研究表明系外行星或近干涸——对现有行星形成理论提出严重挑战

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系外行星HD209458b是一颗气态巨行星,距离地球150光年。图片来源:NASA9 \* ?! J8 p2 e5 [. d( m
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寻找太阳系外行星的科学家最近研究了3颗类似于木星的遥远的气态巨行星,结果表明,它们都极端干燥。这一发现对现有行星形成理论提出严重挑战。, \8 Z4 N' g5 E5 K+ }1 L+ s; Q

/ w- W( W! S; o4 `7 E" _研究人员用美国宇航局(NASA)的哈勃空间望远镜进行的观测显示,与之前的预期相比,这些被称为“热木星”的系外行星的大气包含的水分只有前者的1/10到1/1000。这一发现有悖于行星形成理论。研究人员在7月24日出版的《天体物理学杂志快报》上报告了这一研究成果。2 L6 \  z2 ^, L* L8 e6 ~
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“热木星”是指大小与木星相当,但温度极高、运行轨道距其绕行恒星非常近的气态巨行星。
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这项研究重新分析对系外行星HD 189733b、HD 209458b和WASP-12b的观测结果,这些天体距离地球约20到270秒差距(60到870光年),它们围绕着类似太阳的母星运转,表面温度介于815摄氏度到2200摄氏度,是典型的“热木星”。在每一颗系外行星从其母星前经过时,哈勃空间望远镜便会观测经由行星大气过滤的红外光谱。由英国剑桥大学天文学家Nikku Madhusudhan率领的一个研究团队利用大气模型确定了形成每一颗行星光谱的元素构成情况。4 Q" s6 N8 |8 f! N6 W
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结果表明,所有这3颗热木星的环境都比木星本身还要干燥。其中进行了最精密测量的HD 209458b似乎是最干燥的,测到的大气水蒸气含量介于4到24ppm(百万分之一)之间——其大气比木星大气要干燥1000倍,比太阳则干燥100倍。Madhusudhan说:“我们现在能以比以前大得多的确定性宣布,我们已经在系外行星找到了水。但是,其含量之低令人相当吃惊。”
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研究人员指出,在当前的理论下,行星通常能够比它们的母星更快地积聚分子,例如水。热木星通常形成于恒星系统中富含水的区域,并向着它们的母星迁移。但Madhusudhan指出,新发现表明,这些理论可能要修改。! W7 P8 l1 r2 N; {. E8 o0 g

) j% s. ~  u$ Z“基本上,这说明行星形成理论遇到了大麻烦。”Madhusudhan说,“我们期盼着在这些行星中找到大量的水。但现在我们不得不重新讨论巨行星尤其‘热木星’的形成与迁移模型,研究它们是怎么形成的。”
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6 z" O. B0 l! n$ N/ F$ ~与此同时,一些科学家更偏爱另一种可能的解释。位于系外行星高空的云团可能会模糊哈勃空间望远镜对于隐藏在大气底层的水蒸气的观测。如果真是如此,并未参与该项研究的美国新泽西州普林斯顿大学天文学家Adam Burrows说:“他们的结论则是完全站不住脚的。”+ z' q; x/ A* k: |% Z

  |( U" l' m& ^5 e. IMadhusudhan认为尽管存在这种可能性,但云团不太可能使其研究结果发生偏移。Madhusudhan同时认为,这一发现意味着,未来科学家寻找潜在宜居的地球大小的系外行星时,“可能得准备面临其含水量比预想低得多的情况”。
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根据现有的行星形成理论,行星是在年轻恒星周围由氢、氦、冰和尘埃粒子组成的尘埃星盘中形成。这些粒子聚集在一起日益增大,直到在引力作用下形成一个固体核,继续吸引周围的尘埃和气体后形成巨大的行星。在这个过程中,行星大气的氧应该大体上以水蒸气的形式存在。但Madhusudhan及其美国与加拿大的同行发现水蒸气含量极低,给这一理论“提出了许多问题”。
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5 }  S( \: u0 D7 a7 w- V/ |0 J9 w研究人员希望,正在不断提升性能的天文望远镜,包括NASA的詹姆斯韦伯空间望远镜以及其他在建的大型地基设备,未来将能够提供高分辨率的数据,从而驱散当前的困惑。(来源:中国科学报 赵熙熙)+ p7 U; U) C$ J  g# K, }

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