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太阳系中只有地球表面有水和氧气,都从哪来的?一种外来一种自造

2019年-10月-08日 10:41字体:

原标题:太阳系中只有地球表面有水和氧气,都从哪来的?一种外来一种自造

我们的地球最奇特的地方,就是表面有大量液态水,大气层中有比例很高的氧气(占地球空气成分的21%),这在整个太阳系中都是独一无二的。那么这些水和氧气它是怎么来的呢?

从已有的天文观测中发现,水这种物质可以说是宇宙中普遍存在的东西,在我们所在的太阳系中,很多星球上都有大量的水,比如像木卫二、木卫三、木卫四、土卫六、海卫一等比地球体积小得多的星球上,所拥有的水资源量竟然比我们地球上还大不少。

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而在大量的小行星和彗星上,也有着很多的水冰,比如彗星就经常被科学家们叫做“脏雪球”,就是因为彗星,基本都是由宇宙尘埃、碎石和水冰组成的。

在地球的形成过程中,也曾有大量的水冰物质参与进来,其实原始的地球本来就是宇宙中的小行星和彗星等融合到一起形成的,因此原始的地球中就曾经有大量的水存在,只是由于当时的地球温度比较高,可以说就是一颗熔岩星球,这些水大都以水蒸气的形式存在于地球大气中。

但是由于太阳光的照射,有部分水蒸气被太阳紫外线分解成了氢气和氧气,氢气由于质量较轻,逃离了地球引力的束缚,而剩下氧气存在于大气层中,所以原始的地球大气层中也是有部分氧气存在的。

当地球的温度渐渐降下来的时候,大气层中的水蒸气也开始变成雨水降落到了地面上,它们是地球地表上最早期的稳定存在液态水,这些液态水汇聚在一起形成了地球早期的海洋。

地球形成之后,也有很多富含水冰的小行星和彗星等降落到地球上,他们在撞击的过程中也是先转化成了水蒸气,此后再通过降雨的形式到达地面,地球形成的46亿年来,小行星和彗星也给地球带来了大量的水,使得地球表面的水资源才有了今日的规模。

如今地球大气层中氧气含量占到了21%左右,不过早期地球大气层中并没有如此之高的氧气含量,那么地球上的氧气含量为什么这么高呢?这主要和地球上植物的光合作用有关。

在地球形成早期,大气层中的气体主要是二氧化碳、氮气和甲烷等,其中以二氧化碳为主,不过也有少量二氧化碳通过太阳紫外线的分解作用变成氧气分子和碳原子,只是这种方式转化的比较少,当地球早期海洋等水域中出现能进行光合作用的生物的时候,地球大气层中的氧含量才开始显著增加,特别是在距今5.5亿年前海洋中出现蓝藻、绿藻等植物的时候,地球大气层中的氧含量急剧增长到35%以上,很多古生物学家认为地球寒武纪生物大爆发现象就是由于地球大气层中氧含量剧增造成的。

地球的形成本身就是融合了大量的小行星和彗等星际物质,因此地球上的水也是来自于小行星和彗星的,可以说地球上的水基本都是外来的,而地球上氧气的出现则是由于地球本身的氧元素从某种化合物状态转换成氧原子又结合成氧分子,才以气体状态存在于大气层中的,这中间有太阳光紫外线的还原作用和植物的光合作用参与制造,我们不能说氧气是彗星带来的,因为基本都是在地球上自造出来的。

水和氧气都是地球上万千生命物种最离不开的物质,它们营造了生命所需的最基本条件,为每一种生物所依赖,因此科学家们认为如果寻找地外生命,也需要先找到类似我们地球这样的拥有液态水和氧气存在的星球。

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