也就是说,即使是在平流层,这里的水汽也已经很少了。
加上在紫外线的照射下,这里的氧分子有一部分会被分解成氧原子,它们会和氧分子一起形成臭氧。
臭氧可以吸收一部分太阳光中的短紫外波,因此会升温,进而形成逆温层,这影响了大气对流。
一般来讲,温度低的空气密度会更大一些,因此很难利用浮力上升到密度更低的上层。
继续往上升就到了中间层,这里也有极少的水,但是是以冰晶的形式存在。
进入热层之后,几乎已经看不到水的存在。
这里暴露在太阳紫外线和宇宙射线下,处于高度电离的状态,水分子无法在这里存在,因为会被直接电离成氢离子和氢氧根离子。
热层以上的是逃逸层,这里的大气非常稀薄,密度只有海平面的一亿亿分之一,但是电离层的存在已经决定水分子没有办法抵达这里。
这里跟太空已经没有很明显的边际线,地球的引力对它们的作用可以说是微乎其微,也正是因为这样,这里的大气如果运动速度足够大,也可以离开地球。
总的来讲,如果是水分子的话,那水是永远也逃不开地球的。
就算有勇敢的水想要尝试一下,最终也会被层层锁住,那是否有其他的形式离开地球呢?
地球上的“水”跑到了月球?
比如,上文提到水分子在进入电离层之后会被电离成氢离子跟氢氧根离子。
地球上的氢确实每时每刻都在逃离地球,一秒就有3千克氢离地球而去,但是多年以来,地球的水没有明显变少。
因为在地球上的氢离开地球的同时,太阳等也在不断给地球补充氢。
除此之外,在氢离开地球时,氧反而留了下来,这些氧还可以跟氨、甲烷等发生作用,将其他物质氧化成水。
这样的机制使得地球形成水循环、大气环流等等,最终才造就今天适合人类生活的环境。
如果这种氢离子离开的形式也算是水消失的话,那勉勉强强也可以说地球有在“漏水”。
但是,看到这里不知道大家有没有好奇,这些氢离子等逃离地球之后会去哪里呢?按照守恒定律,它们不可能直接原地消失,说明一定有找到“下家”。
是的,这些离子确实有“下家”,很有可能是到了地球唯一的天然卫星“月球”。
地球的磁场跟太阳风息息相关,但是月球没有磁层。
一旦月球进入地球磁层的尾部,那么这时有可能会有一些断裂的磁线突然“复活”,连接起来之后会导致一些离开地球的离子猛地一下冲上月球。
简单来讲,如果将地球比喻成为一个淋浴头,那离子就是洒下来的水,这些水又不小心掉到了月球上。
但月球的环境比较特殊,温度极低,因此这些离子抵达月球之后不太可能形成液态水,可能会直接变成永久冻土。
这也意味着月球完全有可能存在水,过去多年以来月球可能已经积攒了很多水。
既然月球的水可能来自地球,那地球的水来自哪里?对此,科学家提出了“外源说”跟“内源说”。
地球的水从何而来?
先来看外源说,即地球上的水不是自己产生的,其实是来自地球外部,那谁会给地球提供水源呢?
经过研究之后,科学家们发现两个潜在对象,分别是彗星跟含有大量水的小行星。
在太阳系中,有诸多在四处游荡的彗星,它们有的质量比地球还要大,被认为存在很多有机分子,这些有机分子是生命存在的基础。
彗星又被称为“脏雪球”,因为它们的主要成分是水、星际尘埃、岩石等等,所以它们撞击地球会给地球带来大量的水。
但就它们的体型,万一真撞上了,估计地球也要凉凉了。
加上在研究过程中,科学家发现彗星的水的成分跟地球的水还不太一样,因此水是不是彗星带来的还有待考证。
也有人认为,一些含有大量水的小行星也有可能会在撞击地球过程中,直接给地球带来大量的水。
一般在撞上地球之后,小行星会变成陨石,而陨石的含水量普遍可以达到5%-10%,有的甚至可以达到10%以上,因此小行星也是主要怀疑对象之一。
不过在研究过程中,科学家也发现这种猜测还是存在很多漏洞。
因为按照这种猜测,陨石应该是在地球刚开始形成的时候就落到了地球上,那会在地幔留下痕迹,地幔中的同位素水平应该跟陨石差不多,但实际情况并非如此。
还有可能是水在地球还没有真正成型的时候就已经出现了,这时它们是星际尘埃的一部分,而地球又是星际尘埃组成的。
另外还有一个可能会被忽略的对象,那就是太阳风。
研究证实太阳风会给地球带来氢离子,这些氢离子可以和氧气等发生作用,最终形成水,但又要怎么逃脱密度呢?这种说法也存在很多问题。
在没有办法从外部给出完全合情合理的解释之后,科学家们又开始猜测,那水有没有可能是地球内部自己生成的?
上文提到地球是从星际尘埃演变而来的,其实更准确的说法是,地球是由原始的太阳星云气体和尘埃经过坍缩等演变而来的。
如果水是地球自打出生时就有的,那说明这些形成地球的物质应该含有水。
刚开始形成时,地球的温度非常高,这时水可能是以水汽分布在高空中,也有可能会存在高压的地壳内部。
后来随着地球逐渐冷却,这些气态水遇到凝结核之后就变成了降水,然后落到地表上。
至于在地壳内部的水,它们可能会通过火山喷发等活动,逐渐从分裂的岩体中流出地表。
还有另外的说法认为,水不是直接出现的,最早应该是来自地球的氢元素,这些氢元素会跟氧元素发生反应,最终演变成水。
无论哪一种说法,地球上水都是要经过漫长的演变才形成今天样子。
有的科学家则认为,外源说跟内源说都一定道理,可能地球上的水是这两种来源同时形成的,只是谁是主要来源的问题。
事实上,水在太阳系中并不是什么稀缺的东西,像火星已经被发现存在很多干涸的河床。
只是因为地球有适宜的温度,所以才有了液态水。
都说“水是生命之源”,对于我们来讲,如今不仅要关注跟水有关的知识,还要关注如何节约、保护水资源,毕竟地球上“水贫穷”的人实在太多太多。返回搜狐,查看更多