地球曾经是一个水球吗?地表水的前世今生,水所经历的奇妙旅程( 二 )


根据科学家们的设想 , 在远古时期 , 地表曾经有更多的水 , 可能是现在地表水的两倍之多 。 这些水渗透进入地壳的裂缝之中 , 这可能使地壳弱化 , 板块构造第一次开始了 。 当一个板块带着地表水一起滑到另一个板块下方时 , 这些水被储存在了地幔之中 。 随着时间的流逝 , 地幔逐冷却 , 它可以容纳越来越多的水 , 因为随着地幔逐渐降温 , 瓦兹力石和林伍德石也更容易形成 , 所以它们帮助地幔容纳更多的水 。 久而久之 , 地幔吸收了地表大约一半的水 , 才有了今天我们所看到的世界 。
直到我读了这个论文之后我才了解到 , 地表水通过隐没作用深入地幔 , 然后火山又把地幔里的水释放出来 。 这一循环交换的过程所造成的净效果就是 , 地表水流失到地幔中 , 估计每年就有十亿吨之多!这着实震惊我一把 。
这相当于每年一立方千米的速度 。 它可能看起来很多 , 但是对于浩瀚的海洋来说只是毛毛雨 。 然而 , 经过十亿年那也积累很多了 。 交换的净额随着时间的推移而改变 , 这是毋庸置疑的 , 不过在地球的一生中 , 这些损失造成了地表海洋减半* 。
还有其它的证据表明远古的地表有更多的水 。 包括同位素比例的变化和其它矿物学研究 , (如果这听起来很耳熟 , 火星在数十亿年之前可能也发生过相似的事) 。
地球曾经是一个水球吗?地表水的前世今生,水所经历的奇妙旅程
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在地球很年轻的时候 , 它可能被水覆盖着 , 如图所示 , 图源:盖蒂图片社(GettyImages)/马克-沃德(MarcWard)/斯多克瑞克图片社(StocktrekImages)
“水之地球”是近年来一个有趣的概念 , 也有电影以此为背景 。 这不仅仅是一个随想 , 它还可以改变我们对生命起源的认知 。 关于生命起源的一个理论是 , 有机分子和其它物质集中在陆地上的潮汐池里 , 它们混合在一起并且变得更复杂 , 最后甚至出现了生物状态 。 如果没有陆地 , 这一切是不可能发生的 。 另一方面 , 这可能会强化这样一个理论 , 即生命是由海底深处的海底热泉形成的 , 那里的化学物质和热量从地壳深处喷出 , 可以做到这一点 。
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海底热泉 , 图源:维基百科
我们的存在是否归功于稍热一点的地幔 , 和奇怪的像瓦兹力石、林伍德石、和布理奇曼石这样 , 最近才发现的矿物?
地球能够达到如此微妙的平衡状态是难以想象的 , 但是我们就在这里不是吗?我们的生物圈是脆弱的 , 受到无数力量的影响 , 可以使其发生巨大的改变 。 我认为 , 这是非常重要的一点 , 我们需要牢记在心 。
*星号补充:以前是这样 。 由于全球变暖 , 北极、南极、和格林兰岛的冰盖融化 , 这些融化的冰造成地表水以平均每年1500亿吨之数增加 , 远远超过了流失到地幔中的数量 。
BY:PhilPlait
FY:青山绿水
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