第一章 海和洋 海洋之水哪裏來
地球不同於其他行星的主要特征之一,是地球上有豐富的水,全球約有四分
地球上的水呈固態、液態、氣態分布於海洋、陸地以及大氣之中,其中海洋水占絕大部分。占地球表麵總麵積的71%的海洋,占有地球上總水量13億8400萬立方千米(聯合國教科文組織的世界水文學小組確定)的97.5%。若把地球上的陸地和海底都鏟成平地,海洋的水將把整個地球覆蓋起來,水深可達2745米。
這麽多的水是從哪兒來的呢?是來自包圍著地球的大氣層,還是隨著地球形成就已存在?人們通過考古發現,地球形成初期並無液態水。"水從何來"一直成的水,通過地球的演化不斷從地球深部釋放出來。其證據是,在火山活動區和火絕大比例的是水汽。但是隨著人們對火山現象研究的深入,發現與火山活動有關的從地球形成至今,地球已從太陽風中吸收氫的總量達1.70×10克。若把這些氫全部與地球上的氧結合,即可產生1.53×10克的水,這個數字與現有地球水體的總量十分接近。
80年代,美國衣阿華大學弗蘭克等提出了地球之水來自太空冰球的觀點。他們研究了1981~1986年人造衛星發回的數千張地球大氣紫外輻射圖像後指出,由冰塊組成的小彗星撞入地球外層大氣後破裂,融化成水蒸氣。估計每5分鍾大約有20顆左右平均直徑為10米的這種冰球墜人地球。若每顆可融化成100噸水,則每年即可使地球增加10億噸水。按地球形成至今已有46億年的曆史,則地球總共可從這種冰球獲得460億億噸水,是現在地球水體總量的三倍多。
最新的觀點是前蘇聯科學家、加裏寧格勒國立大學教授弗·奧爾列諾克提出的。他認為,全球海洋起源於地球內部的水,它過去是,現在也還是在地球的地質進化過程中產生的。現有規模的海洋形成於6000萬年前。在各個地質時期,從地球內部滲透出來的水形成了海洋,且與地球上所有消耗的水是相平衡的。現在,每年從地球內部釋放到全球海洋中的水,總量為2.2×10立方厘米。由於地球內部的脫水作用,將導致地球中心的物質濃縮,從而使地球的半徑逐漸縮小,地表及其板塊的曲率都將增大。他的這一獨特見解已為日本宇宙衛星所獲得的最新資料(夏威夷群島正以每年39厘米的速率,澳大利亞以每年38.76厘米的速率,北美洲以每年11厘米的速率向日本靠近)和中國科學院、上海天文台和美國有關單位共同進行的"上海至夏威夷VLBI聯測"結果(上海至夏威夷的距離正以每年8~10厘米的變化率在遞縮)所印證。弗·奧爾列諾克的觀點是迄今為止關於海洋水源的比較科學的解釋。