地球之水哪里来

　　水使地球生机盎然, 水使地球生命能繁衍生息, 水带來了人类文明世界进步．当人們放眼宇宙时, 才发现地球与其他行星比较起來, 是那么特殊, 地球是唯一拥有液态水的行星．那么地球之水是从哪里來的呢？

　　很多人這么认为, 地球之水与生俱來．

　　太阳系形成假說－－星云說认为, 地球和太阳系的各大行星, 均起源於一个原始星云－－太阳星云．太阳星云的物质由三大类组成: 一类是气物质, 包括氦和氢, 占总重量的９８.２％; 另一类是冰物质, 包括水冰、氨、甲烷、氧、碳、氮和氢的化合物, 含量約为１.４％; 再一类是土物质, 主要包括铁、硅、镁、硫等重元素与氧的化合物, 它們的数量在星云中只占０.４％．

　　太阳星云起先是非常疏散的．在万有引力的作用下, 大的物质吸引小的物质, 最后在中间形成了太阳, 周围形成行星．在行星演化的漫长过程中, 由於受到中心天体－－太阳热力和引力的影响, 气物质、冰物质和土物质的分配是不均匀的．它因距太阳远近不同而不同．地球离开太阳较近, 所以它主要由土物质组成, 也有少量的冰物质和气物质参与．其中参与组成的冰物质就成了地球上水的來源．

　　科学家认为, 地球之水除与生俱來的外, 还通过自身的演化而不断地释放．例如在火山活动区和火山喷发时, 都有大量的气体喷出, 其中水蒸汽占７５％以上．还有, 地下深处的岩浆中, 也含有水分, 而且深度越大, 含水越多．除此以外, 和地球同宗同祖的陨石, 里面也含有０.５％～５％的细微水分．由此可以证明, 在由土物质组成的地球中参与了一定数量的水．

　　然而, 随着人們对火山研究的深入, 有人发现, 火山活动时释放的水, 并不是新生的水, 而是渗入地下的雨水．科学家是通过测定這些水的同位素以后才认识到這一点的．因此這种有根有据的說法无疑对＂地球之水与生俱來＂的假說是一种挑战．

　　为了寻求地球之水的渊源, 有人把眼光投向了宇宙．他們說, 地球之水的主要來源是在地球形成之后, 从宇宙中添加进來的．

　　１９６１ 年, 有一位叫托维利的科学家提出了一个令人耳目一新的假說．他說, 地球上的水是太阳风的杰作．

　　太阳风顾名思义就是由太阳刮起的风．当然這种风不是流动的空气, 而是一种微粒流或叫作带电质子流．太阳风的平均速度达每秒４５０ 千米, 比地球上的风速高万倍以上呢! 当太阳风向近地空间吹來时, 绝大部分带电粒子流被地磁层阻挡在外, 少量闯进來的高能粒子马上被地磁场捕获, 并囚禁在高空的特定区域内．

　　托维利认为, 太阳风为地球作出了有益的贡献, 那就是为地球送來了水．這话该怎样理解呢？

　　托维利经过计算指出, 从地球形成到今天, 地球已从太阳风中吸收的氢总量达１.７０×１０２３ 克．若把這些氢和地球上的氧结合, 就可产生１.５３×１０２４克的水．這个数字与现在地球上水体的总量１４５ 亿亿吨十分接近．更重要的是, 地球水中的氢和氘含量之比为６７００∶１, 這与太阳表面的氢氘比也十分接近．因此, 他认为地球之水是太阳风的杰作．

　　但是, 反对這种意见的人提出了质疑: 水虽有可能來自太空, 却也在不断地向太空散逸．這是因为大气中的水蒸汽分子会在阳光的紫外线作用下发生分解, 变成氢原子和氧原子．

　　氢原子由於很轻, 极容易摆脱地球的束缚, 飞向星际空间．据计算, 它的逃逸数量与进入地球的数量大致相等．因此, 他們认为, 如果地球之水光靠太空供給, 而自身没有來源的话, 地球不可能维持现有的水量．

　　地球上每天都在接纳天外來客－－陨石．這些來自太空的不速之客大部分是石陨石和铁陨石, 但也有一些是冰陨石．加入地球＂家庭＂的冰陨石究竟有多少？它們对地球之水的贡献如何？人們从未注意过, 也許认为它們的数量微乎其微, 无足轻重．

　　不久前, 美国依阿华大学的科学家弗兰克提出一个论点．

　　原來, 弗兰克在研究人造卫星发回的图像时, 对１９８１～１９８６ 年以來的数千张地球大气紫外辐射图产生了兴趣．他发现, 在圆盘形的地球图像上总有一些小黑斑．每个小黑斑大約存在２～３ 分钟．這些小黑斑是什么？经过多次分析, 否定了其他一些可能之后, 他认为這些黑斑是由一些看不见的由冰块组成的小彗星, 撞入地球外层大气后破裂、融化成水蒸汽造成的．他还估计, 每分钟大約有２０ 颗平均直径为１０ 米的這种冰球坠入地球．若每颗可融化成水１００ 吨, 则每年即可使地球增加１０ 亿吨水．地球形成至今已有４６ 亿年历史, 這么算來, 地球总共可以从這种冰球上获得４６０ 亿亿吨水, 是现在地球水体总量的三倍以上．即使扣除了地球历年散失掉的水分, 和在各种地质作用中为矿物和岩石所吸收, 以及参与生物体组成的水之外, 仍然绰绰有余．

　　地球之水來自天外冰球的說法, 虽然有一定道理, 但也受到了挑战．一些研究者在对旅行者二号航天器拍摄的大量照片研究之后, 否定了大量冰球飞入地球的看法．因此, 地球之水从哪里來还没有定论．