地球上的水一直在泄漏，为什么泄漏了40多亿年，还是没有减少？

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本文导读目录：

1、地球上保存了20亿年的水是什么味道？科学家说出品尝体验

2、过去的5000年，有1715个恒星系占据观察地球的位置，未来还会增加

3、地球上的水一直在泄漏，为什么泄漏了40多亿年，还是没有减少？

　　水是地球上很常见的物质，虽然科学界对“地球上的水从何而来”这个问题还没有确定的答案，但可以肯定的是，在很久很久之前，地球上就已经有水存在了，因为已知的化石证据表明，地球上最早的无可争议的生命证据至少可以追溯到35亿年前，而我们都知道，水是地球上所有生命不可或缺的物质基础。 　　尽管地球有水的历史可以追溯到非常遥远的过去，但我们在现代地球上却很难找到保存了上亿年的水，这是因为地球表面绝大部分的水都一直处于循环状态，在太阳辐射和地球重力的作用下，它们会不断地通过水的蒸发、水蒸气的输送、水蒸气的凝结降落、地表下渗和径流等等过程进行周而复始的循环，除此之外，它们还可能会被地球上的各种生物利用。 　　所以我们可以简单地认为，现代地球上绝大部分的水都是很“新鲜”的。实际上，只有在地下深处才有可能找到那些年代久远的水，当地球表面的水在重力作用渗透到地下深处时，有可能会因为构造运动、地质沉积等原因被周围的岩土封闭起来，在这种情况下，如果封闭这些水的岩土特别致密、渗透性特别低，那么这些水就可以被长时间地保存下来。 　　由于这些古老的地下水对研究地球的过去具有重要意义，因此科学家们会经常进入到那些深入地下的矿井里，试图发现它们的踪迹，正所谓“功夫不负有心人”，在过去的日子里，科学家在这方面已经有了不少的发现，那么在已知的样本之中，最古老的水是保存了多少年的呢？答案就是：20亿年。 　　深入地下3000米，科学家发现保存了20亿年的水 　　位于加拿大安大略省蒂明斯市附近的基德溪矿（Kidd Creek Mine）于1966年开始启用，该矿所在的矿床是世界上最大的火山成因块状硫化物矿床之一，主要出产铜、锌等金属矿物，最初的时候主要是露天采矿，后来逐渐演变成地下矿井。 　　随着时间的推移，基德溪矿变得越来越深，这也引起了科学家的兴趣，早在2013年，一组来自多伦多大学的科学家就来到了这里，并在地下大约2400米处的矿床裂缝中发现了被封存的古老水体，通过对水中的惰性气体同位素（如氦、氖、氩和氙）的含量进行测定，并结合其他元素的综合分析，科学家得出，这些水的“年龄”至少有10亿年。 　　数年之后，这组科学家再次来到基德溪矿井，并在地下大约3000米的位置发现了更加古老的封闭水体，此次的研究结果表明，这里的水已经在地下保存了20亿年左右，最高估算值可达26.4亿年，而这些水也是迄今为止已知的最古老的水。 　　为了知道地球上保存了20亿年的水是什么味道，一位科学家还大胆地尝了一口，根据他说出的品尝体验，这些水比我们常见的水更加黏稠，其味道品尝起来非常咸，并且又苦又涩，给人一种恶心的感觉。 　　其实这种品尝体验也是很容易解释的，要知道在长达20亿年的时间里，这里的水与周围的岩土会不断地发生物理化学反应，大量的物质随之溶解在水里，而由于这些水一直处于与外界隔离的封存状态，水中的物质就无法得到稀释，久而久之，就造成了水中的矿物质含量高得异乎寻常，并且充斥着各种杂质，其味道当然就非常不好了。 　　上图为来自基德溪矿的水样本，分析结果表明，样本的盐度是普通海水的3倍以上，其中的橙色物质是水中的杂质（它们之所以呈螺旋状，其实是科学家在拍摄时晃动样本造成的），根据研究人员的描述，这些在地球上保存了20亿年的水本身是透明的，但当它们暴露在新鲜空气中的时候，水中的矿物质很快就会被氧化，进而使水变成橙色。 　　值得一提的是，在这些非常古老的水中，科学家还发现了一些简单的单细胞生物，这就意味着，它们很可能已经在地下3000米“与世隔绝”地生活了数十亿年，科学家推测，它们可能是从放射性元素的衰变中获取能量，并利用水、硫化物、二氧化碳以及氢元素、氮元素等物质合成自己生存所需的各种有机物（如氨基酸）。 　　所以一个迷人的猜测就是，数十亿年前，远古火星上存在着大量的水，这是基本上可以确定的，既然地球深处的水以及生活在其中的生物可以在20亿年的时间尺度上保存下来，那么在火星也很可能会有类似的水，而假如远古火星上真的存在过生命，那么它们中的一部分生命力极为顽强的简单生物，或许仍然生存在现在火星的地下深处。 　　好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。 　　（本文部分图片来自网络，如有侵权请与作者联系删除）　　人类在走出地球的那一刻，看到了浩瀚而神秘的宇宙，那个时候，寻找可能存在的外星文明，就成为了人类探索宇宙的一个重要任务。 　　由于速度和距离的限制，我们不可能驾驶飞船，前往外星系探索，能够应用到的搜寻方式主要还是依靠天文望远镜。通过射电望远镜，我们可以接收来自宇宙的信号，而在这个信号当中，就有可能存在外星文明的信号。 　　虽然我们接收到了大量的宇宙信号，其中也有一些有规律的神秘信号，但是我们无法确定这些信号是否来自于外星文明，更何况外星文明的语言，文字等必然跟人类也是不同的，发展的科技或许也有不同，他们的信号即使被我们接收到了，也未必就能够破解。 　　除了通过射电望远镜搜寻宇宙信号之外，科学家还通过望远镜不断搜寻系外行星，早在16世纪的时候，就有科学家提出了太阳系外有行星的存在，进入工业时代之后，发明了天文望远镜，可以观测到更加遥远的星空，系外行星的存在就得到了证实。 　　系外行星的数量多到难以估计，可是想要观测到它们并不容易，要知道，行星本身是不会发光的，而我们的天文望远镜需要接收到光才能够观测到目标天体，而在宇宙中，明亮眼的光就是大量存在的恒星。 　　恒星给黑暗寒冷的宇宙带来了些许光明和温暖，而恒星的光照射到行星上，行星在公转的时候，光暗就会发生变化，而通过天文望远镜搜寻恒星附近光暗的变化，就可以确定那里是否存在行星，这种方法我们称之为凌日法。 　　到现在为止，科学家已经在宇宙中发现了4000多颗系外行星，大部分都是通过凌日法发现的，在这些行星中，有数百颗适宜生命的生存，还有几十颗跟地球的相似度非常高，可能适宜人类的生存。 　　在人类现有的观测能力之外，我们都已经发现了4000多颗行星，其中十分之一都具有宜居性，符合生命诞生的条件。而这些行星只是太阳系附近的一小部分，而在整个银河系中，科学家猜测至少有上万亿颗行星，符合生命生存的星球至少也达到了上千万颗。 　　如此多的宜居行星中，可能存在着跟人类一样的智慧文明，我们一直在寻找的外星文明，可能就在已经发现的数百颗宜居星球中。 　　凌日法不仅仅是可以观测到恒星附近的行星，而且还可以推算出行星的公转周期，行星大气的一些情况。凌日法是通过观测恒星光芒的变暗现象来推算周边可能存在行星，要知道当有更暗的巨大物体绕着恒星运动的时候，恒星的光暗是会发生变化的，而能够引起这种光暗变化的巨大物体，基本上都是行星。 　　我们通过观测恒星光暗变化的规律，可以计算出行星的公转周期，再通过凌日期间和凌日之外的光谱，可以推算出行星大气的成分，是否存在氧气，是否存在水，温度如何等数据。 　　通过这些数据，我们就可以大体推断出，这颗星球是否存在生命，或者更高级的智慧文明。当然，我们判断外星球是否存在生命和文明的标准都是以地球为模板的，虽然宇宙中的所有生命未必都是与地球相似的环境，但是，不可否认，跟地球相似的星球，存在生命和文明的可能性更高一些。 　　我们通过凌日法寻找系外行星，能够推算出行星的一些数据，是否存在生命的可能性，既然我们可以观测系外行星，推算出一些数据，那外星文明是否也可以？答案是肯定的。 　　在如今发现的数百颗宜居行星中，如果有行星存在文明，他们也发展到了科技阶段，甚至有可能还比人类的科技要强一些，那么同样也可以通过凌日法观测到太阳身边这颗不一样的蓝色星球，推算出地球的一些情况，也会大概率猜测地球可能有智慧文明存在。 　　由于星系是不断处于运动当中，我们现在能够观测到的系外行星，在未来有可能就无法观测了，同样的道理，外星文明观测地球，也是需要一个时间周期的，只有在一些特定的周期内，才有机会更好地观测到地球。 　　根据科学家的研究认为，在过去的5000年文明岁月里，有1715个恒星系，曾经占据着观测地球的位置，而在未来的5000年内，还会有319个恒星系进入到能够观察地球的位置。 　　在2000多个恒星系，如果有外星文明的存在，很容易就可以发现太阳系，并且发现地球的特殊，人类的存在有可能早已暴露了。 　　我们在不断观测系外行星，寻找外星文明，而外星文明有可能也在一直观察着地球，分析研究地球的大气变化，从而确定是否存在智慧文明。 　　如果外星文明星球离人类足够近，有可能已经听到了人类发出的无线电波，要知道近半个多世纪以来，人类可是多次向外太空发送自己的无线电波。 　　外星文明接收到了人类的无线电波，如果能够破解，自然也就知道了人类的存在，或许有外星文明现在已经在监听着地球的电台广播。 　　离太阳系最近的有一个比邻星系，这是一个三体星系，也就是著名科幻小说《三体》中的那个高级文明所在的恒星系。在《三体》小说中，三体人正是听到了人类发出的广播，才知道地球的存在，开始谋划着侵略地球，最终地球还是毁灭了。 　　现实中的比邻星系，是否存在三体文明，现在还是一个未知数，根据目前观测到的数据，比邻星系存在着数颗行星，其中有一颗处在宜居带，具备生命诞生的可能。 　　随着对宇宙认知的不断提升，我们在寻找外星文明的道理上，也会变得越来越谨慎，不会像过去一样，轻易向宇宙发送人类的无线电波。霍金也曾经多次发出警示：不要跟外星文明联系，有可能会给人类文明带来灾难。 　　如果宇宙中存在黑暗森林法则，人类想要更好地生存下去，只有将自己隐藏起来，什么时候真正强大了，才可以走出去探索。　　地球的表面有70%都被水覆盖，其总量高达130亿亿吨，关于这么多的水是从哪里来的，科学家们还没有给出最终的结论，简而言之，有一部分观点认为水是地球“自产”的，另一部分观点则认为地球上的水是在太阳系形成之初，由大量富含水的小行星以及彗星带来的。 　　然而这些观点都有一个共同点，那就是大家都认为在40多亿年前，地球上忽然就有了很多水，进而形成了海洋，而自此之后，地球不会再有其他的途径来获取如此多的水了。也就是说，地球上的水就只有这么多，用完之后不可能再得到什么有效的补充了。 　　那么地球上的水会越来越少吗？对于这个问题，通常的答案是，我们根本不需要害怕地球上的水会越来越少，这是因为地球是一个封闭的系统，水只会在这个系统里不停地循环，所以地球上水的总量是永恒不变的。但实际情况却并非如此，事实上，科学家发现地球上的水一直在泄漏，这是怎么回事呢？我们先来了解一下。 　　水分子是一种相对质量比较大的分子，不管是固态、液态还是气态，地球的引力都可以将水牢牢地束缚住，但水分子并不是想象中那么坚不可摧，只要有足够的能量，就可以让水的分子键断裂，从而将其分解为氢和氧。 　　在实验室里，我们可以通过电将水分解成氢和氧，而在大自然里，来自太阳的能量也可以做到这一点。由于氧相对较重，因此水被分解后产生的氧依然会被地球引力束缚，而相对质量很轻的氢则会一路上升到地球大气层的顶端。 　　在这里的氢有两种“逃走”的方式，第一种是借助太阳风的力量，太阳风是由太阳发射出的高速粒子流，在地球附近，太阳风的速度可以达到每秒钟400公里，从而轻松地将氢带走。第三种是氢气的分子运动，对于单个氢气分子而言，它的速度会因为与其他粒子的碰撞而不停地变化，当某个氢气分子的速度达到了一定的程度，这个氢气分子就可以挣脱地球的引力束缚。 　　我们可以简单地理解为，地球上构成水的氧不会“逃走”，而氢则一直都在泄漏。这样看起来，地球上的水就会越来越少，但地球考古数据却显示，40多亿年来，地球上的水并无明显的变化。那么问题就来了，地球上的水一直在泄漏，为什么泄漏了40多亿年，还是没有减少？我们接着看。 　　首先就是地球拥有一个强大的磁场，它可以极大地降低太阳风的威力，然后就是地球大气层里拥有丰富的氧，在一定的条件下，这些氧可以和一部分氢再次结合并生成水。第三个原因是，太阳风里携带了大量的氢原子核，在吹走地球大气层顶端的氢的同时，地球的引力又会捕获少部分太阳风中的氢原子核，它们有可能会与地球的氧结合生成水。 　　虽然上述几个现象可以有效地降低地球上水的损失，但是降低损失并不代表没有损失，事实上，地球上的氢还是在不停地泄漏，科学家估计，地球上的氢仍然在以大约每秒钟3000克的速度“逃走”。这确实有点令人担心，但值得庆幸的是，我们的地球还有其他的途径可以补充到水。 　　氢是宇宙中丰度最高的元素，在宇宙空间里，除了游离态的氢以外，甲烷、氨、硫化氢等物质里也存在着大量的氢，地球在年复一年地围绕着太阳公转的过程中，可以凭借自身的引力捕捉到不少的这类物质，地球上的氧可以与这些物质产生反应，从而生成水。除此之外，那些坠入地球的彗星以及陨石也可以直接给地球带来水。 　　我们可以看到，虽然地球上的水一直在泄漏，但是由于种种原因，这种泄漏的程度并不高，再加上地球又可以通过一些途径补充到少量的水，这使得地球的水在支出和收入两个方面达到了一定的平衡，因此在过去的40多亿年的时间里，地球上的水还是没有减少。 　　值得注意的是，这个现象只是暂时的，这是因为太阳的辐射自从诞生以来就一直在增加，科学家发现，现在的太阳亮度比40多亿年前要高出30%左右，按照这个趋势，在大约10亿年以后，太阳的亮度将再增加10%，根据计算机模型的推演，10亿年以后，强烈的太阳辐射将使地球温度升高到50摄氏度左右。 　　科学家推测，在这种情况下，地球上的水将被大量地蒸发、分解，然后被太阳风无情地带走。因此对于“地球上的水会越来越少吗”这个问题，答案是肯定的，地球上的水暂时不会越来越少，但随着太阳的持续变亮，这样的情况会发生改变，在10亿年以后，地球上的水将荡然无存。 　　那么未来的人类该如何应对呢？笔者认为，10亿年对于人类来说是非常长的一段时间，如果未来的人类能够在地球上发展10亿年，那么届时人类的科技水平应该会达到一个很高的水平才对，再怎么说，给地球加块巨大的“遮阳板”应该还是可以的吧？ 　　好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见` 　　（本文部分图片来自网络，如有侵权请与作者联系删除）

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