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一场雨下了1000万年,冥古宙时期的地球上,究竟发生了什么?

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在这个蓝色的星球上,我们早已习惯了水的存在,我们喝水,游泳,听着窗外的雨声入睡。

但请你想象一下,如果此时此刻窗外的雨,不是下一个小时,不是下一整天,而是整整下了 一千万年,会是什么景象?



这正是地球真实经历过的一段黑暗历史,在 40 亿年前的冥古宙,正是这场史无前例、旷日持久的“超级暴雨”,将地球从一个燃烧的炼狱,变成了一颗拥有海洋的蓝色宝石,今天,我们就穿越回那个狂暴的年代,去寻找地球海洋的真正起源。

时间拨回到 46 亿年前。



那时的地球刚刚从太阳星云的尘埃和气体中诞生,如果你在那时站在地球表面,你活不过一秒钟,当时的地球,是一个名副其实的“岩浆球”,由于频繁的小行星撞击,以及放射性元素衰变产生的巨大热量,地球表面完全被熔融的岩浆覆盖,温度高达 1200℃ 以上。



没有陆地,没有山脉,只有翻滚的红色岩浆海,天空不是蓝色的,而是恐怖的红黑色,空气中充满了致死的二氧化碳、甲烷、氨气和硫化氢,最重要的是,那里没有一滴液态水。

但这并不代表没有水分子,事实上,当时的水都以过热蒸汽的形式,漂浮在浓厚的大气层中,由于地表温度太高,只要有水想凝结,瞬间就会被蒸发回大气层,整个地球就像一个巨大的、密封失效的高压锅,正在疯狂地向外喷着热气。



转机出现在大约 44 亿年前。

随着太阳系原本混乱的环境逐渐稳定,那个到处乱飞的小行星和原行星变少了,对地球的轰炸频率开始降低,地球终于有了喘息的机会,开始向寒冷的太空辐射热量。

降温开始了。



这是一场极其缓慢的退烧,地表的岩浆开始凝固,形成了一层薄薄的、黑色的玄武岩外壳,这就是最原始的地壳,虽然地壳下面依然是涌动的岩浆,但地表的温度终于开始下降了,当温度降到 300℃ - 400℃ 左右时,奇迹发生了。

你可能会问:水的沸点不是 100℃ 吗?为什么 300℃ 就能下雨?



因为当时的大气压强实在太大了,科学家估算,当时的大气压可能是今天标准大气压的 几十倍甚至上百倍,在高压环境下,水的沸点会显著升高,于是,在那个昏暗、闷热、高压的大气层中,第一批水蒸气终于达到了饱和,凝结成了液态水滴。

第一滴雨,在这个星球诞生数亿年后,终于落了下来。



这绝对不是一场温柔的春雨,也不是一场猛烈的台风雨,这是一场“沸水雨”,雨水的温度接近 100℃ 甚至更高,且带有极强的腐蚀性,但是还没接触到地面,就会被地表灼热的辐射热再次蒸发,重新变成水蒸气冲上天空。

然后水蒸气在高空遇冷再次凝结,再次落下,这是一场天空与大地的拉锯战,终于,随着地表温度进一步降低,第一滴雨水成功砸在了滚烫的岩石上,发出“滋”的一声巨响,瞬间炸裂成白雾,紧接着是第二滴、第三滴……亿万滴。



天空像是被撕开了一个巨大的口子,积攒了数亿年的水蒸气,终于找到了宣泄口,这场雨,一下就是几百万年,甚至可能长达一千万年,日复一日,年复一年,黑暗的天空中电闪雷鸣,那时候的闪电频率是现在的数万倍,雷声从未停止。

滚烫的洪水在黑色的岩石上奔流,汇聚成小溪,汇聚成河流,最终填满了地壳低洼的盆地,当云层终于散去,阳光再次照射到地面时,地球已经变了模样,那些红色的岩浆不见了,取而代之的,是覆盖了全球大部分表面的汪洋大海。



原始海洋,诞生了。

说到这里,我们必须面对天文学界争论最激烈的一个终极问题:这么多水,到底是哪来的?

一场雨下了几百万年,需要大气层中拥有极其惊人的水汽储量,地球刚诞生时那么热,按理说水分子应该早就逃逸到太空中去了。为什么地球能留住这么多水?



目前科学界主要有两大流派,我们称之为“内源派”和“外源派”。

一派认为,水是地球自带的,在地球形成之初,参与吸积的原始物质中,就含有大量的水分子,这些水被锁在了矿物的晶格里,当地球处于熔融状态时,火山活动极其剧烈,无数的火山喷发,不仅喷出了岩浆,更喷出了大量的气体。这些气体中,水蒸气占据了绝大部分。



几十亿年的火山喷发,把锁在地幔深处的水,一点点抽到了大气层中,为那场千万年的大雨储备了弹药,据推算,地球内部锁住的水量,可能地表海洋总水量的 3 倍 以上。

另一派认为,地球初期的水早就蒸发光了,现在的海洋是后来“送”来的,在地球形成后的“晚期重轰炸期”,大约 41 亿到 38 亿年前,木星和土星的轨道发生了漂移,这种引力扰动,把外太阳系无数冰冷的彗星和小行星,像仍雪球一样扔向了内太阳系,地球作为靶子,遭受了数亿年的狂轰滥炸。



彗星本质上就是脏雪球,含水量极高,碳质球粒陨石也含有高达 20% 的水分,每一次撞击,都是一次巨大的注水过程。成千上万亿吨的冰在撞击中融化、气化,最终变成了地球海洋的一部分。



现在的科学共识是,这两种机制共同作用产生了海洋,但最新的同位素分析显示,地球的水与碳质球粒陨石最接近,而与大多数彗星不太一样,所以,很可能我们的海洋,大部分是由小行星送来的“厚礼”,小部分是地球自带的“嫁妆”。

如果 40 亿年前,你站在那场大雨后形成的原始海洋边,你会发现它和你见过的任何大海都不同:它是绿色的。



因为当时的海洋中溶解了巨量的二价铁离子,在没有氧气的环境下,铁离子呈现出橄榄绿或深绿色。直到后来的“大氧化事件”,这些铁才生锈沉淀,海洋才变得清澈,原始海洋的水温可能高达 70℃ - 100℃。那是一个巨大的露天温泉,或者说是一锅温吞的汤。



大气中高浓度的二氧化碳溶解在水里,形成了碳酸;火山喷发的氯化氢和硫化氢也溶在水里。当时的海洋,本质上是一锅巨大的酸性毒汤,那场千万年的大雨,极其剧烈地冲刷了地表的岩石,把岩石中的盐分全部冲刷进了海洋,从那时起,大海就变成了咸的。

虽然这锅“酸热绿汤”看起来像地狱,但对于生命来说,这里却是天堂,在这个巨大的水体中,复杂的化学反应开始上演,闪电提供了能量,海底的热液喷口提供了矿物质,分子开始碰撞、结合。氨基酸出现了,核苷酸出现了,原始的 RNA 开始自我复制。



正是这场持续了千万年的大雨,为地球创造了一个流动的、稳定的、富含营养物质的介质。

如果没有这场雨,地球就会像火星一样,虽然可能有过短暂的流水,但最终干涸、冻结,或者像金星一样,失控温室效应导致水分彻底蒸发,变成硫酸云笼罩的地狱,只有地球,极其幸运地卡在了刚刚好的距离、刚刚好的大小、刚刚好的冷却时间点。



下次,当你举起水杯喝水时,或者当你被雨淋湿时,请怀着一种敬畏的心情,因为你喝下去的每一口水,你血液里流淌的每一滴水,本质上都是 40 亿年前那场大雨的遗留物。

那些水分子,曾经在冥古宙的岩浆上蒸腾,在晚期重轰炸期的陨石中旅行,在原始海洋的绿色波涛里翻滚,在恐龙的喉咙里经过,最后来到了你的身体里。



那场下了一千万年的雨,并没有真正停止。

它只是换了一种方式,变成了云,变成了河,变成了冰川,变成了我们生命本身,继续在这个星球上循环往复,生生不息。

我们,就是那场大雨的子孙。

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