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海洋面积占地球总面积的70%,如此多的水到底来自哪里?

地球 2026-05-20 菜科探索 +
简介:

【菜科解读】

我们都知道,地球表面大部分都被海洋覆盖,海洋面积占了地球总面积的70%左右。

这也是为什么从太空来看,地球就是一颗蔚蓝色的星球,地球应该叫“水球”才更加严谨。

你有没有想过,地球上这么多的水到底来自哪里呢?

这还需要从地球诞生之初说起,让我们一起穿越到46亿年的太阳系。

太阳和地球当然不是凭空出现的。

在太阳系形成之前,宇宙中充满了大量的星际云,由于星际云密度和温度的不平衡,某些地方的星际云引力就会相对较大,于是在引力作用下,密度较大的星际云就会吸引周围更多的物质,质量和引力会越变越大。

到了某个临界点,星际云核心就会发生核聚变,也宣告一颗恒星的诞生,我们的太阳就是这样诞生的。

太阳在诞生之初相当混乱,太阳周围仍旧存在着大量的星际云边角料,这些星际云就是未来八大行星和小行星等天体的原材料。

太阳周围某些星际云和尘埃分子同样会在引力作用下聚集在一起,但不足以形成新的恒星,而会形成行星,也就是如今我们看到的八大行星。

拿我们的地球来讲,地球在形成的过程中其实是非常疯狂的,场面非常壮观,完全不像今天这么平静,这么有序。

当时的地球不断遭受各种撞击,大大小小的天体不断发生碰撞然后融合在一起,地球就是在不断碰撞融合中发展壮大的。

也就是说,原始地球其实并没有如今地球这么大,小型天体的不断撞击让原始地球质量和体积不断变大。

小型天体对地球的撞击不但带来了质量,更带来了另一样重要物质:水。

科学家们早就发现,水在宇宙中其实并不罕见,甚至会普遍存在。

而在太阳系诞生初期,很多小型天体,比如说小行星彗星上面都有大量水资源存在,不过并不是以液态水的形式存在,而是固体冰晶的形式。

所以,当小行星彗星等天体不断撞击地球时,给地球带来质量的同时,也带来了大量的水。

这个时期的地球完全就是炼狱星球,几乎完全处于熔融状态,温度非常高,地球的这段历史也因此被称为“大轰炸期”。

也就是说,刚刚诞生的地球上就已经有水了。

但是由于原始地球的温度非常高,表面不可能有液态水存在,绝大部分水都蒸发到空中,然后逃逸到太空了。

能够最终保留下来的水资源比例是相当少的。

不过,由于原始地球的大轰炸期时间很长,撞击过程带来的水资源总量是非常可观的,即便大部分水资源都因为温度过高蒸发逃逸了,保留在地球上的水资源总量仍旧是很多的。

之后,随着太阳对太阳系环境的不断塑造,太阳系逐渐稳定下来,小型天体对地球的撞击频率不断下降,地球表面温度也开始下降,到来后来就会形成降雨,地球表面开始了循环作用,这种循环也为后来的生命出现打下了坚实的基础。

还有一个问题,数量庞大的彗星和小行星从哪里来的呢?科学家们从柯伊伯带和奥尔特云那里找到了答案,那里拥有数量庞大的小型天体。

尤其是彗星上蕴藏大量的水,基本上以冰晶形式存在,彗星上的水含量能达到彗星质量的一半以上。

当彗星朝着太阳的方向高速飞行时,会有非常壮观的景象出现,会出现壮观的彗尾。

这是因为彗星主要由冰块和碎片组成,靠近太阳时冰块会融化, 加上彗星高速飞行,水汽大量蒸发,就会形成长达数万公里的彗尾。

柯伊伯带位于太阳系八大行星之一海王星轨道的外侧,而奥尔特云更远了,范围也更大,柯伊伯带外面广阔的区域都是奥尔特云。

既然水资源在太阳系中很常见,而太阳系在宇宙里并不特殊,说明水资源在整个宇宙也是很常见的。

科学家们提出的这种观点也很符合水的物理性质,水是由两个氢和一个氧组成的,很容易与其他物质组成化合物。

而我们都知道,水是生命之源,科学家们在地球上早就发现了这种现象:不管环境有多恶劣,只要有液态水,就一定会发现生命的存在。

这种现象是不是同样适用于其他星球呢?科学家们正在进行验证。

同时,这也是为什么科学家们在寻找外星生命的时候,总是会先寻找液态水。

没有哪条大自然法则表明生命一定需要液态水,但目前的发现确实表明了这点,对于我们来讲就是已知的。

的确,理论上讲,生命可能是任何形式的,但其实这种观点的本质就是“未知”,就是“不知道”,所谓的“生命可能是任何形式的”只是好听的措辞罢了。

而在寻找外星生命的过程中,用已知寻找未知,总会比用“未知寻找未知”更可靠,你说呢?

在太平洋深处,地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向

在太平洋深处,地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向,从缓慢的西漂移转变为强劲的东流。

由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化,揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。

几十年来,科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。

埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。

然后情况发生了变化。

2010年,赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。

水流没有继续向西流动,反而突然加速向东流动。

研究人员仍不完全清楚其具体原因,但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。

卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究,分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。

科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据,包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat,以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。

这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化,这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。

通过研究这些变化,科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。

该分析揭示了太平洋的意外逆转。

研究发现,2010年,太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动,挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。

地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在,是因为液体外核内部不断运动。

当熔融铁环绕固体内核时,形成了地球的地质发电机——负责产生环绕地球的磁场的过程。

这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。

没有它,地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。

尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁,科学家表示理解这些内部变化极为重要。

磁场在不断演变。

即使是渐进的变化,也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。

群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射,专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。

它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。

由于卫星运行在精心协调的轨道上,研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。

这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身,还发现了后续的扰动,包括2017年的地磁震动,即地球磁场行为的快速变化。

据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍,Swarm的长期数据集尤为宝贵,因为它提供了多年持续的全球覆盖,而不仅仅是依赖分散的地面观测站。

这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化,并跟踪东流随时间演变。

科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克·达尔·马德森表示,这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。

研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分,还是核心内新稳定环流模式的开始。

有趣的是,团队的模型表明,自2020年左右以来,太平洋下方强劲的东流已经减弱。

卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度,这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。

这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。

弗雷德里克·达尔·马德森还指出,太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。

研究人员现在怀疑,多个深地层发生的过程之间可能存在联系。

深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示,这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。

欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔·约尔菲达解释说,太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。

相反,研究表明,重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。

这种可能性尤为重要,因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。

理解这些层次如何相互影响,有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。

为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。

曾经看似相对稳定的系统,实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。

得益于像Swarm这样的长期卫星任务,研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎,捕捉到以前难以察觉的细微变化。

随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系,这些观测变得越来越重要。

太平洋的逆转最终可能只是暂时的。

或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。

无论哪种情况,这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。

黑洞会吞噬地球吗 黑洞又是怎样吞噬地球

一直以来,天文学家都在研究黑洞的存在,以及地球会不会被黑洞所吞噬,然而,随着引力波的存在被证实,关于地球会不会被吞噬的话题谈论的更加激烈,那么黑洞到底会不会吞噬地球呢?黑洞又是怎样吞噬地球的呢?   一直以来,天文学家都在研究黑洞的存在,以及地球会不会被黑洞所吞噬,然而,随着引力波的存在被证实,关于地球会不会被吞噬的话题谈论的更加激烈,那么黑洞到底会不会吞噬地球呢?黑洞又是怎样吞噬地球的呢?  引力波以其超强的穿透性和基本无衰的稳定性,被很多科学家认为是"高等文明星际通讯的基本手段",同时,它也是我们用来观测目前极难探测的物质的绝佳手段,比如说黑洞。

  人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇,就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在,更别说民间的无数科幻作品了。

很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段,地球被黑洞吞噬,到底会是一幅怎样的场景?近日,一位美国科学家给出了答案。

  "面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时,由于引力作用,会被"面条化"(spaghettification,这个单词来源于spaghetti,意大利面)。

简单来说,如果你离黑洞过近,就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。

这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。

  想象一下,你正在一脚踏进一个黑洞,因为你的脚跟头部相比,离黑洞更近,所以它会受到来自黑洞的更强的引力,同时,你的手臂因为摆臂的关系,与你的脚还不在一个方向上,所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。

  不同的位置、不同的方向,这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集,最终的结果不仅是身体整体的延伸,更让身体的中间变薄变长,因此,你的身体,地球也是一样,就会像被拉成了一根长长的面条,被黑洞的大嘴吞噬进去。

  黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下,如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞,会出现怎样的情景?  首先,导致面条化的引力效应开始发挥作用,地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力,于是地球开始解体,如果这个黑洞的质量非常巨大,那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬,因为在一段时间之内,由于时间变慢的影响,地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界,我们看到的东西将会一如寻常。

  视界之所以叫"视界",正是因为这是一个事件的边界,边界内发生的事件对于边界外的观察者来说,永远不会发生。

所以,从灾难降临到灾难发生,你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常,就像从高处走向地面一样。

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