地球上的水用了40多亿年，变少了没？科学家在一块岩石上找到答案

水是地球的血液，也是生命赖以生存的必要条件。那么除了地球之外，太阳系其他行星上有没有水呢？

水是碳基生物的基础

答案是肯定的，而且这些星球上的水量比地球还丰富。

地球发展至今，水资源发生了哪些变化？地球上的水是从哪里来的？

水是如何在地球上存在的？其他星球有液态水源吗？

接下来我们将一一解答这些问题，着重了解地球上的水经过40亿年以上的使用，会变少吗？事实上，科学家们已经在一块石头上找到了这个问题的答案。

地球上的水已经发生了翻天覆地的变化

如果仔细观察，可能会发现以前的水井都是挖的10米可能会有水，现在估计要两个加倍深度才能看到水。

水井越挖越深

在一定程度上确实可以证明地球上的水越来越少，但这只是个案。

那么如何判断地球上水资源的变化呢？岩石可以告诉我们答案。

神奇的岩石

1896年，科学家们发现了放射性元素，发现地球上的环境变化对它们的衰变时间应该不会有太大的影响，而且还会以恒定的速率产生变化。

于是科学家们发现，据此可以判断岩石的年代，也可以找到当时岩石所处的环境。

海边的岩石

当然，自从地球诞生以来，大陆就一直在不断地移动和变化，所以地表的许多岩石都是在很短的时间内形成的。最古老的岩石基本都来到了西格陵兰、南非和西澳大利亚。这块最古老的岩石是由西格陵兰岛的科学家发现的。

科学家根据铀-铅衰变法，判断这块蛇纹石的年龄约为42亿年，科学家将其命名为“AcastaPiece”Moyan，它只比地球年轻4亿年左右。

最古老的岩石，阿卡斯塔片麻岩

由于这种蛇纹岩只有在地壳与海底缝隙高温接触后才能形成，很明显，在过去它被海洋淹没了

于是科学家们通过氢氧元素的同位素追踪方法验证了这个结论。

地球上的水越来越少

了地球在诞生之初就含有大量的氢原子和氧原子，而我们的水就是由这两者通过共价键组成的。

在紫外线的作用下，水分子很容易分解成氧原子和氢原子。

水是由一个氧原子和两个氢原子组成的

对于氧原子来说，氢原子比较轻，所以很容易从地球上逃逸出来，特别是当时的环境很薄案。

氧原子会与甲烷、大气中的二氧化碳和硫化氢发生反应，留在地球上。

所以在过去的地球环境中，水的流失可能比我们想象的还要多。

另外，由于当时地壳运动还很活跃，海洋中的水很容易穿过海底岩石，来到地壳下。这里的高温和基岩会进一步分解氧原子和氢原子。

地壳运动

科学家们发现，在这个过程中，氢原子中的“氕”会比“氘”更有效率地产生，所以“氕”流失得更多。

这样，通过计算岩石中“氕”和“氘”的比例，并根据相关理论模型，就可以找到地球失去的氢原子，从而得到失去的水资源量。

最后，经过一系列的计算，科学家们发现，地球上的水比过去至少少了1/4。

地球上的水变少了

根据前面的介绍，我们知道地球上的水可以通过一些方式从大气中出来，那么地球上原来的水资源是从哪里来的呢？？

地球上的水是从哪里来的？

事实上，科学家们还没有确定这个问题的答案，但时下流行的理论有两种。

水来自太空

有科学家认为，地球上的水是由彗星或其他小行星带来的。被这些星星击中。

彗星科学家发现，彗星的核内含有大量的冰和尘埃粒子。彗星

进入地球大气层后，强大的撞击会使彗星温度升高，冰层融化。

类似的情况也会发生在小行星上，所以科学家们认为地球上的水来自太空也不无道理。

不过，由于彗星上的冰所含的水与地球上的水有些不同，而且那个时期的陨石和岩石非常少，所以无法完全证实这种可能性。

彗星撞击地球

比如在研究67P彗星上的水时，发现其中氕和氘的比例可能是地球水的三倍。

水是地球内部自生的

另一部分科学家认为水是地球形成后自己形成的。

在相关研究中，科学家发现构成水的氢原子和氧原子可能存在于地球最早的岩石中，因为从目前地球上水资源的分布情况来看，至少在内陆有更多地球的水资源是地球表面的1-10倍。

地幔中有大量的水

科学家们对地面液态水的形成进行了全面的模拟实验。他们将地幔中的液态氢和石英放在一起，发现两者发生化学反应后可以形成液态水。

这只有在合适的压力和温度下才能做到，在地幔中满足这个条件的范围可以从地下40公里到400公里。

这些存在于地幔中的水资源，然后在地球冷却和地壳运动的作用下，逐渐涌向地面，现在地球表面已经有了液态水。

火山喷发把部分水带到了地表

因为早期地球情况复杂，科学家得到的证据很少，所以无法完全证实。

但正如上文所说，早期地球的环境非常恶劣，水怎么可能在没有紫外线的情况下完全蒸发呢？

地球阻止水蒸气逸出

早期地球的氧原子含量不多，产生的氧气很少

而且由于早期大气层很稀薄，所以蒸发的氢原子很容易逸出大气层，因此地球更难保留大量的水资源。

大量的水蒸发了

直到大约26亿年前，地球上诞生了一种名为蓝绿藻的植物，它可以在进行光合作用时为地球提供足够的氧气。

随着时间的推移，大气层已经发展成为现在的样子，其中含有78%的氮气和21%的氧气。

逸出的氢原子进入大气层后会与氧原子发生反应，然后凝结成雨落下，这样地球就可以保护剩余的水资源。

另外，在距地球表面约20公里到30公里的地方，还有一层臭氧层臭氧层。

臭氧层对地球的保护

它最大的作用就是吸收太阳光中97%的紫外线，从而减少大量的水资源被分解，同时也可以保护地球的生物体在很大程度上。

由此可见，地球能够成为太阳系中地表液态水源的行星，得益于其在长期的宇宙演化过程中形成的自我保护机制。

火星上可能存在冰下湖泊

对于碳基生命来说，水资源是生命形成的必备条件，所以当我们在寻找地外生命，或者考虑星际移民的时候，重点关注那些疑似有液态水源的行星。

那么在宇宙中，有哪些行星拥有液态水源？

液态水

说到星际移民，大家难免会想到火星。经过长时间的研究，科学家发现火星曾经有大量的地表水。

就是因为它的逃逸速度太小，大气中留不住水汽，所以大量的水分子在宇宙中挥发。

然而，研究表明，在火星南极冰盖下，可能有20公里左右的咸水湖，这样的琥珀甚至不止一颗。

当然，这个结论受到了质疑。即使它存在，它也可能比地球上的盐湖更粘稠、更咸。具体情况还需进一步研究。

火星南极冰盖不过，值得一提的是，地球上的水资源还在不断消失，尤其是那些我们可以利用的淡水资源正在以肉眼可见的速度减少。

为了维持生命和延续文明，我们需要保护地球上的水资源。