地下1000公里隐藏140亿亿吨水,如果没有它们,生命不会出现

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在地球上 , 海洋不仅覆盖着地表面积的71% , 而且覆盖了地球生物圈的90% , 还包含了97%的地表水 。 据估计 , 全球海水的总体积约为13.5亿立方千米 , 如果海水的平均谜底按照1030千克/立方米来计算 , 那么 , 海水总重将近140亿亿吨 。
不过 , 这些水并不是地球上的全部 , 还有相当多的水隐藏在地下1000公里之处 。 这些特殊的水对于地球演化至关重要 , 甚至也左右着地球生命 。 那么 , 这些水有什么来头?
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地球的内部结构可以分为三大部分 。 最上层是厚度为几十公里的地壳 , 其主要成分为花岗岩和玄武岩 , 最深处的温度可达300℃ 。 中间层是厚度为2900公里的地幔 , 其主要成分为富含铁和镁的硅酸盐岩石 , 温度可达上千度 , 最深处的温度达到了3500℃ 。 最下层是厚度3400公里的地核 , 其主要成分为铁和镍合金 , 最深处的温度可达5500℃ 。
地下1000公里隐藏140亿亿吨水,如果没有它们,生命不会出现】迄今为止 , 人类钻探到最深的地方还没有超过13公里 , 这意味着人类还没挖穿地壳 。 那么 , 科学家又是如何发现地幔中有水呢?地幔的温度高达上千度 , 水又是如何存在的呢?
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虽然人类现在无法直接对地幔进行探测 , 但地球内部是活跃的 , 地幔中的一些物质有时候会以某些方式迁移到地表 。 此前 , 美国西北大学(NorthwesternUniversity)的科学家找到了一颗非常特别的钻石 。 天然钻石是在数百公里深的地幔中形成 , 那里有足够高的温度和压力 。 经过几亿年乃至十几亿年的时间 , 碳元素逐渐结晶成为钻石 。
研究表明 , 科学家找到的这颗钻石来自于9000万年前 , 它当时随着火山喷发从地幔来到地表 。 这颗钻石是不完美的 , 它在形成期间 , 有一小块矿物混进去 , 所以它里面至今还包裹着矿物 。
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钻石能够完好地保存其中的矿物质 , 这是研究地幔的好机会 。 分析表明 , 该矿物是铁方镁石 , 它还吸收了一些铬、钛等金属 , 这意味着它来自于地表下方1000公里的下地幔 。 科学家还在其中检测出了氢氧根离子(OH-) , 这是存在水的确切证据 , 因为水可以电离成氢离子(H+)和氢氧根离子 。
由此可见 , 地球的水循环深入地幔之中 。 研究表明 , 地球内部每年会吞噬掉大约30亿吨海水 , 同时又会有大量的地下水随着火山喷发和地质运动回到地表 , 从而形成一个水循环 。
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地幔中的水并不是液态水 , 它们主要与镁石相结合 , 形成了富含水的水镁石 。 科学家估计 , 地下深处的水储量极高 , 与海水总量相当 。 目前 , 科学家还不清楚这么多的水最初是如何到达地幔深处 。
地下深处的水就像“润滑油”一样 , 让地幔对流更容易实现 。 正是有了地幔对流 , 板块之间才能不断运动 , 活火山得以形成 , 这样才有了地壳 。 如果地球内部的水干涸掉 , 或者水循环消失 , 那么 , 地球内部的活动将很快会停止 , 强大的地球磁场会随之消失 , 地球生命也将不复存在 , 或者生命一开始就不会出现 。
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除了地球内部有大量水之外 , 太阳系中的一些冰冻天体的下方也有大量水 , 例如 , 木卫二冰冻表面的下方有一个巨大的海洋 , 深度可达100公里 , 其水储量估计为地球海洋的2倍 。 对于木卫二而言 , 这些地下液态水可能也是特殊的存在 , 如果要找外星生命 , 或许可以在那里找到 。