地球为什么没有水的地球

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地球的水是怎么来的
昨天翻了下资料,地球一半的水是火山爆发冒出的蒸汽,在天上形成云再下雨,据说这雨连续下了有一千多年的,而且都是暴雨。还有一半的水是彗星撞击地球得来的水。是这样的么??
::0023::目前关于水的起源都是假说,每个理论都有自己没有能完美解释的地方。这个是其中的一个。
水是大家灌出来的,这都不懂::.jpg::
地球之水天上来&&牧夫之水牧友灌
请勿在咖啡屋持续灌水
我记得书上也说过是彗星带来的&&每次带一点 数亿年之后就这样了 是这么写的::.jpg::
然后又说&&如果是这样 彗星带来的水量 早超越了现有的水量 所以又给否定了::.jpg::
来自38-40亿年前后期重轰炸,也就是四大巨型轨道外迁,尤其是天王星和海王星外迁引起的大规模原柯伊柏带冰冻星体的向内抛射。所有内行星都经历了这一过程,这也是内太阳系五个大星球上都有水的主要原因,也是内行星表面绝大多数陨坑形成的原因。只不过因为磁场和引力的问题,只有地球上的水大量的保留了下来,其余的都被太阳风无情的吹干。
yct30.gif有了维维和楼上那个,地球的水源永远不会截止!水多半是经过很多化学物质变化的
水是这个宇宙里最多的化合物,太阳大气外层也有很多水,只不过是气态的。。。
昨天翻了下资料,地球一半的水是火山爆发冒出的蒸汽,在天上形成云再下雨,据说这雨连续下了有一千多年的, ...
fkm2000 发表于
& & 这些都是推论,科学之谜,等待解开!
本帖最后由 zn2019 于
10:50 编辑
有地质学家是这样解释的:彗核中的冰在它闯进地球上空的时候被汽化成了水汽云,但是比较少量,不足以形成地球水,地球之所以有大量水主要与水蒸汽和气态离子在放射性核燃烧中从地球内部向外逸出有关。在地球诞生的初期,地球内部还没有被放射性核燃料燃烧的时候,地球表面没有大量的水和浓密的大气。水和大气主要是地球内部烧热的区域扩大时从地球内部“挤”出来的,是地幔和地壳脱气作用中在地壳内和地表逐渐积聚起来的。如此说来地球上的水是因为原始星云中的氢和氧,他们在核反应中产生水汽再经过地幔和地壳的脱气作用产生的。
& & 内太阳系在原始星云时,根本不可能拥有大量水和氢气,这些都被出生太阳的光压驱散到至少5AU以外的地方。
& & 就是木星上氢气也是它的轨道外迁到5AU以外才聚集的,一开始的木星只是一个超级地球般大小的星子。
&地球上的水是因为原始星云中的氢和氧,他们在核反应中产生水汽再经过地幔和地壳的脱气作用产生的。&同意!::.jpg::
& &这就是关于地球水来源的不同两种说法的冲突了
我还是坐等起源假说得到科学解答的那天好了~~~
god说:要有水,于是我就照办了...
俺们省中招复习资料上有道题说是NH3变的……O是哪来的没说
本帖最后由 sonic5188 于
21:42 编辑
& &有个反应,只要有少量N2和O2,高能射线就能产生NO,
& &反应就能自发进行& &NO+NH3--N2+H2O,
& &但是这个反应是在30亿年前叶绿体生物出现后,地球大气氧气化的过程中出现的,
& &而不是一开始就大规模出现的,这只是水的极小部分来源,主要来源仍然是后期重轰炸的冰冻彗星。
歌特式苍白
& & 这个,貌似希望挺渺茫的yct30.gif
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首先,是和地球那么大体积的一坨水,还是和地球质量一样的一坨水呢?
如果是和地球一样质量的一团水,在太空中体积会比地球大很多。但是,无论体积如何,当质量已经达到行星级别的时候,重力都会无情的重塑这一大摊水。
无疑的,这一大团水会因为重力而达到静流体平衡,从而变成一个非常漂亮的球体。[注1]但这个球内部的结构不会是均匀的,而是随着深度的增加逐渐改变。
如此巨大的一团水,半径无论如何都会有几千公里。这意味着,在这团水的核心部分,水压早已达到相当可怕的程度了。在这种状况下,水的物理形态会发生变化,
(熔点会因为高压变得非常高,从而使水在那种环境下凝固成冰。但不要觉得那些冰很冷什么的,由于高压,他们的温度可能会非常高--也许高过地球海平面上水的沸点。由于高压的影响,这些冰的特点已经和我们常见的冰不是那么一样了。如果这团水并不是那么纯净,而是有一些不可溶的固体杂质,这些杂质也有一定的可能逐渐沉积到这团水的中央,形成一个固体的核心。
在高压冰之上的水,压力虽不至于让水凝固,但也不会让水安静的维持成水的样子。水的液相会在高压下消失,变成类似气体的超临界流体。这层流体的密度会随着深度的增加线性上升,而达到相当大的程度。这层超临界流体会相当厚,大约会占掉这团水的绝大部分体积。
在这层超临界流体之上,会是一层大约20公里深的水。在这一层,虽然压力仍然可能很高,但已经不那么离谱了。故此区别不会和地球上的海洋有太大的区别。)
由于巨大的压力(以及可能很高的温度),水会突破临界点,从单纯的液体变为介于气体和液体之间的超临界流体。[注2] 由于水的临界点高达647K(约373.85C&),可以想象这会是一团高温,危险而不友好的奇怪流体。由于超临界流体的物理特性对压力敏感,随着深度的下降,这层超临界流体的密度会迅速上升。
在核心处,压力最高的地方,超临水可能会被进一步压缩成高压冰(冰VII)。之后,有人提出反对意见,认为当水突破临界点之后不可能再次被压缩成固体。确实如此么?有人给出了水的三相图作为例证。不过既然要讨论超过临界点以后的问题,至少也要拿出来超过临界点的三相图出来吧&&
如下图:[注3]
图中右上角的红点即为临界点。横轴是温度,纵轴是压力。蓝色的区域代表固体,绿色代表液体,土黄色,标记上Vapor的代表气态。临界点右上角没有标注的棕色区域为超临界流体。
可以看到,即使突破了临界点,只要压力足够,水还是会被压缩成固体形式的。实际上,在现今的冰巨星结构模型中,就是在超临界流体下包含了一层高压冰作为核心(或者作为岩石核心的外层)。因此这种状况是可能发生的。
但具体在这个大水球上会不会发生呢?不知道。因为需要考虑水球核心处的压力。
之前有人已经计算过,在水球的体积等于地球体积的情况下,核心处的压力不足以维持高压冰的存在。如果温度足够低的话,甚至可能不足以维持超临界流体的存在。至于本文讨论的,质量与地球相同的状况,因为地球的平均密度大约是水的5.5倍,故此质量和体积都会大很多。读者若有兴趣的话,可以帮忙算一下这种情况下水球核心处的压力,这样就可以估计高压冰是否可以形成了。在此感激不尽^_^
最后到了这层水的表面。而这里的状态如何,要取决于这团水所在的位置,以及它初始时期的温度。
如果这团水处于离恒星很近的地方,因为恒星的加温,水球表面的温度会很高,因此会维持液态。这样的话就与没有陆地的地球无异。一部分水会蒸发。由于这个水球已经具有地球级别的质量,因此自身的引力已经足够将这些蒸发的水蒸气束缚在自己的周围,从而形成由水蒸气构成的大气层。有人提出不具备磁场的水球,其大气会被太阳风吹走而不够稳定。如果这样的话,请参考金星、火星和土卫六--他们都没有全球磁场,但太阳风的力量或许会削弱他们的大气,却不能将他们完全剥夺。如果时间足够长的话,表面的水会慢慢光致分解,变成氢和氧进入大气层。[注4]由于氢很容易被太阳风带走,时间久了,这个水球的大气层里就会富含水蒸气和氧。会有正常的风、大气环流、洋流和云雨。如果他的位置处于恒星的宜居区,甚至会有孕育生命的环境。[注5]
但如果他距离恒星太近,表面的水会进入沸腾的状态。于是你看到的这团水球的表面就会是一团开水。沸腾的水形成水蒸气的大气层,并迅速被太阳风带走。由于表面的高温,外层的液态水也会变成超临界流体。[注6]
*热木星HD 209458b的想象图。星球表面的氢正在被太阳风吹走。如果这团水距离恒星足够近,看起来也会是这样的效果。不同的是,被太阳风吹走的将是水蒸气。
反之,若这团水距离恒星太远,甚至漂浮在星际空间中流浪,它的表面将不会有足够高的温度。在这种情况下,表面的水将会凝固,变成厚厚的一层冰。
*木卫二就是这种状况的一个典型例子。距离太阳遥远的木卫二,表面下上百公里都是水。但因为得不到阳光的加热,这层水的最外层都是凝固的冰,厚度可能达到10公里以上。
不过,这样的前提是这团水被放到宇宙之中时,温度本就很低。因此内部的热能很小。但如果这团水在一开始已经有了足够高的温度呢?
这种时候,这团水的表面就不会凝固了。来自水深处积累的热能,会慢慢的加热表面,使他在足够长的时间里维持液态。同时,由于重力的作用,水球的内部也会逐渐释放出一些热能。这些热能足够表面的水维持液态非常长时间。
同时,如处于宜居区的水球一样,表面的水也不会直接和真空的星际空间接触,而会有一部分挥发出来,形成水蒸气的大气层。由于缺少阳光的影响,这个大气层不会分化成分,而会一直维持这样的状态。
实际上,这样的巨大水球并不是不存在的。宇宙里存在一种很类似他的星球,就是迷你海王星。
*系外行星系外行星格里泽436b就是一个典型的迷你海王星。他的内部结构显示出了固体核心-&超临界流体(于图中是water compressed into solid层,代表因为高压而转换物态的冰(如果存在,谢吴易易君提醒)和超临界流体)-&水-&气体大气的典型结构。不同的是,他的成分并非单一的水,而还含有诸如氢、氦、氨等多种元素和化合物。
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其实严格讨论的话,起始条件是不够的。比如这团水的初始温度是多少,会直接影响到水内部的结构分化。温度高和低会产生可能完全不同的结果。一般的行星质量体形成时都会因为构成自己的物质温度而具有自己的初始温度。但这样一团凭空冒出来的水&&这温度是可以随意脑补的,您要是来了一盆1亿度的水蒸气(应该已经解体成氢氧的等离子体了),那这堆东西或许连稳定构成一个星体都是不可能的。
此外还有初始角动量。这决定这个水球会不会有自传及自转的速度。当然没自转的话潮汐力也会让他转起来。但是如果自转很快的话,星体的赤道部分会因为离心力而拉长,这样的话又会影响到星体内部的压力。
一开始想这个答案的时候,基本就是简单的按照流体静力平衡会形成球体作为前提,然后根据压力随深度增加,水的物态随之变化来分析的。同时参考了一下冰巨星的结构模型(毕竟现实中冰巨星最接近这个大脑洞了)。没有经过计算,因此不是很严谨。然后,欢迎讨论呀^_^
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[注1]:体积足够大的星体,自会因为自身的引力收缩成球形。原理可以参看
潮汐力的话,需要第三方天体的出现才会对星体的形状和内部对流产生影响,极端情况下,甚至会使星体变成卵形,或者直接解体(进入希洛极限)。而在地球轨道上,对应着太阳这么大的天体,潮汐力的影响真的可说是微乎其微,否则的话在潮汐力弄死我们之前,我们也早就变成人肉BBQ了&&
当然,如果你非要说这团水球起始的形状是个哑铃型&&好吧,当我没说,咱们来聊聊世界和平吧。
[注2]:超临界流体是物质的一种高能物态,在这种状态下,流体的表现会同时具备液体和气体的一些特征。对气体和液体施以高压和高温,当温度突破临界温度,压力突破临界压力之后,就会变成超临界流体。具体的可以参见wiki上的说明:
[注4]:这里要说一句。虽然水的热稳定性很好,但是化学键这东西不是无敌一样的存在,光的能量(特别是紫外线)足够将它打破,使他还原成氢和氧。更不必说任何大气分布不均导致的局部特殊情况出现。当然这种分解速度会很缓慢,比起经过催化剂进行的化学反应慢得多。但是有一个前提:如果时间足够长。在实验室里无聊的做一天实验也看不到几个分子分解,可是100万年过去,这种速度已经足够积累到让大气成分发生改变了。而对于地质年代来说,这只不过是一眨眼的事。
[注5]:关于大气环流和洋流的形成,这可以被认为是受热不均的巨大物体上为达成热平衡而自然发生的现象。
直接借用下图吧:
如图所示,星体是一个球形,而热源(光)只来自一个方向。所以我们可以注意到,被阳光直射的部分温度显然会高,而接近昼夜分割点的位置温度会低。这样就构成了温度差。有了温度差会如何呢?当然是进行热交换来达到热平衡啊。
如果这个星球是一个没有大气的固体星球,这样的热交换也就是通过地表传热来进行了。但如果是在由流体构成的星体上呢?
不用问,一定是靠流体循环来实现热交换了。毕竟,流体和高比热容的话,效率可是要高很多了。
而这样的流动(大气的流动和表面液态水的流动)就构成了大气环流和洋流。而且因为没有地球上的陆地做干扰,天气系统和洋流的形式会更简单,就大气环流来说,会比较类似气体巨星。如木星:
[注6]:表面形成超临界流体的温度来自太阳的加热。当距离太阳非常近的时候,星体表面的温度可以被加热到非常高。如水星,表面温度可以达到700K(400C&以上)。在一些已知的系外行星上,温度甚至可以达到2000C&。
而形成超临界流体的压力来自沸腾的水。原理类似锅炉。
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地球上的水来自哪里?
来源:作者:贾绍凤责编:悠悠
地球71%的表面积被水覆盖,号称水球。水孕育了生命,是地球上所有生物不可缺少的物质。正因为地球有液态水,地球才变得如此生机勃勃、与众不同!地球上的水是哪里来的?为什么太阳系的其他行星没有液态水呢?关于地球上水的来源,有两大说法:自源说和外源说。自源说认为地球的水来自于地球本身。地球起源时,形成地球的物质里面就含有水,或者包含组成水的元素氢和氧,氢和氧在适宜的条件下化学反应生成了水。在地球形成的一个阶段,温度很高,水或者在高压下存在于地壳、地幔中,或者以气态存在于地球大气中。后来随着温度的降低,地球大气中的水冷凝落到了地面。岩浆中的水也随着火山爆发不断释放到大气、降落到地表。汇集到地表低洼处的水就形成了河流、湖泊、海洋。地球内部蕴含的水量是巨大的。地下深处的岩浆中含有丰富的水,实验证明,压力为15 kpa、温度为1,0000C的岩浆,可以溶解30%的水。火山口处的岩浆平均含水6%,有的可达12%。有人根据地球深处岩浆的数量推测在地球存在的45亿年内,深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半。地球岩石矿物中也含有结晶水和晶格水。结晶水是作物水合物分子组成部分的水,例如五水硫酸铜中的水。晶格水是矿物的晶体格架里面参杂的少量的H2O水分子。在合适的条件下,这些岩石中的水就会被释放出来。更大量的水存在于地幔中。澳大利亚地球科学家泰德?凌武德(Ted Ringwood,)发现了以他的名字命名的尖晶橄榄石(Ringwoodite),这种矿物质的1.5%是由水分子构成的。在凌武德发表的一篇报告中提到,地幔的过渡层,即“三明治夹层”内具备超高压、超高温等条件,因此那里富含钻石,也符合尖晶橄榄石这种矿物质的产生条件。尖晶橄榄石在陨石中普遍存在,但在地球上的岩石上却极少发现,起码在2008年以前科学家认为这种矿物质只存在陨石中。2014年3月,来自加拿大阿尔伯塔大学的格拉汉姆?皮尔森等在英国《自然》杂志发表报告,宣称新发现的尖晶橄榄石样品,提供了足够充分的证据,证明地幔上下层之间的过渡带存在水分,而且按照岩石中的水分存在比例,水资源储量相当丰富,有望超过全球海洋总水量之和。当年,凌武德组织的科研队伍在巴西马托格罗索州雨林中的一条小溪内捡到一块棕色的钻石,经多年化验比对,直到最近才确认其内部含有微量尖晶橄榄石成分。科学家认为,此次发现的含有尖晶橄榄石的钻石,就是通过火山喷发,由地幔带到地表的。2014年6月,美国西北大学的地球物理学家雅各布森(Steve Jacobsen)及新墨西哥大学的地震学家施曼特(Brandon Schmandt)在美国《科学》杂志合作发表文章,报告通过利用遍布全美的2000多个地震仪分析了500多次地震的地震波,表明就在美国地下660公里深处,岩石发生部分熔融,且从地震波传播速度减缓来看,这是可能有水存在的信号。与此同时,研究人员在实验室中合成上下地幔过渡带中存在的尖晶橄榄石,并模拟地下660公里深处的高温高压环境,尖晶橄榄石在此环境下发生部分熔融,就像出汗一样释放出水分子。这为地幔过渡带存在水分提供了更多的证据。地幔上下层之间的过渡带(介于410km和660km相变界面之间,界面深度强烈依赖于温度变化)厚度约25km,占据地球内部的一个椭圆体区域,约占地球质量7.5%,平均含水量按1%计算,存水质量为:地球的质量×地幔过渡带质量比重×含水量=5.98×1024kg×7.5%×1%=4.485×1021kg=4.485×1010亿吨,是现今地球表面的水贮量(包括液态水、固态冰雪和气态水汽)1.亿吨的3倍多。地幔中的水,因为地壳俯冲形成的上升通道可以进入地幔与地壳之间的软流层岩浆中,并随岩浆活动而达到地表。按此理论,地表的液态水很大部分是内部的水慢慢渗出而积累起来的。有人估计自地球诞生以来,深层岩浆活动带给地表的水占当今海洋贮水量的一半,又有人估计火山活动喷出来的水相当于海洋水贮量的一半。这二者肯定有重复的地方,外源说认为地球的水来自外空:彗星、陨石和太阳风。碰撞到地球的彗星、降落到地球的陨石,其成分含有一定量的水,一般为0.5~5%,有的高达10%以上。其中碳质球粒陨石含水更多。球粒陨石是太阳系中最常见的一种陨石,大约占所有陨石总数的86%。降落到地球的陨石把水分带到了地球。但是,不可想像在地球形成之后,会有如此多的的陨石带来如此多以至于形成地球海洋的水量!而且如果光有陨石而缺乏把其中的水释放出来的地球物理化学作用,陨石中的水也更本变不成液态水。所以,认为地球上的水是地球形成后陨石带来的观点不成立。而如果认为,地球和太阳系的其他行星都是由这些球粒陨石凝聚而成的,水来自形成地球的原始物质,那就与自源说没有差别了!另一种外源说认为太阳风到达地球大气圈上层,带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核,这些原子核与大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等。再通过不同的化学反应变成水分子,据估计,在地球大气的高层,每年几乎产生1.5吨这种“宇宙水”。然后,这种水以雨、雪的形式落到地球上。但太阳风形成的水是如此少,在地球45亿年生命史中,也不过形成67.5亿吨水!与现今地球表面的水贮量(包括液态水、固态冰雪和气态水汽)1.亿吨相比,不过九牛一毛。这也说明地球的水还是以自源为主。看来地球的水既有自源的,也有外源的,但以自源为绝对主要来源。目前地球表面的水,或许在地球形成初期就有了一部分,例如存在于原始大气中的水、存在于地表岩石中的水;后来又从天外陨石、彗星、太阳风获得了少部分;而主要的部分是地球内部通过岩浆活动渗出来的。既然地球可以自生水而形成水球,一个自然的问题是与地球有同样起源的其他星球如火星、月亮为什么没有液态水存在呢?甚至连水的踪影都找不到呢?液态水能否存在的一个控制因子是温度。太阳等星球温度太高,连水分子都不能存在而分解成了原子,所以根本没有水;有的星球例如金星,温度不算太高,水分子可以存在,但温度超过了水的沸点,水都蒸发了,所以没有液态水;有的星球例如火星,温度低于水的冰点,即使有水也都结冰了,所以也没有液态水。
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地球没有水会是什么样?
作者:世界未解之迷网
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  地球每年的水都越来越少,你有想过地球完全没有水的话会是什么样子吗?
  海洋占据地球71%的表面,也佔了地球97%的水分 。要是有一天这些水都不见的话,地球会是一个非常不一样的地方。
  Hubert Heller制作的这3D影片显示出假如你把地球所有的水都吸干后地球表面的模样(文章图片来自视频截图)。
  可以能会找到许多曾经沉在海底的宝藏也说不定。
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