地球之水与物种进化

《地球之水与物种进化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、地球之水与物种进化地球之水与物种进化地球　　天缘巧合的奇迹　　在浩瀚的太阳系里，唯有地球，生机勃勃，万物生长。地球孕育了生物物种的多样性，进化出高等智慧的人类并支撑着人类建立高度文明的社会。这一切，都是因为地球有着得天独厚的条件。　　地球与太阳的距离恰到好处，不远不近。　　地球的身躯恰如其分，不大不小。　　地球的运行从容而稳定。　　地球有岩石质外壳，72%的面积被水体覆盖，为生命的生存与繁衍提供了广阔的空间。　　海洋的潮汐为生物的迁涉提供了动力。　　地球被磁层、电离层、臭氧层和大气层所包裹，层层设防，让生命免于遭受宇宙辐射的损伤。　　地球的大气层最早由火山喷出的有毒气体组成，逐渐演

2、化为二氧化碳为主的大气层，再进一步演化成氮-氧大气层，助长了生命的繁衍。　　地球表面的水体（海洋、湖泊与河流）由强酸性水体逐渐演化为弱酸性直至中性水体，有利于生物的栖息与进化。　　在地球漫长的演化历程中，大气层、水体与生物物种的协调演化，呈现出一种完美的和谐。地球繁多的生物物种和智慧生命的起源与成长，是地球长期演化的产物，是天缘巧合所造就，是宇宙的奇迹！　　水从何处来　　地球水的来源　　水在生命产生的过程中发挥了举足轻重的作用，那么地球上水最初是从哪里来的呢？科学家们进行了大量的研究，提出了各种假说。　　目前，地球水的来源主要有两种假说：一种假说认为，地球形成初期，地球内部的地幔物

3、质大规模熔融，通过大面积、长时间的火山喷发，熔岩流覆盖了地球表面，释放出以水蒸气为主的大量挥发分，冷却后在地面汇集形成水体，地球水来源于地球的地幔除气过程;另一种假说认为，大量彗星撞击地球，彗星带来的水是地球水的来源。　　太阳系形成初期，地球等类地行星（包括月球）的早期都发生过全球性的岩浆洋事件。地球内部物质（主要是地幔）熔融，通过大范围的火山喷发，熔岩流大面积覆盖地面，大量气体挥发物排出地球。根据地球火山喷发的熔岩流体积随时间的变化，表明地球的火山活动在逐渐减弱。通过各种模型的计算，地球早期火山活动喷发的气体挥发分总量大约为178亿亿吨。　　根据全世界各类火山喷发气体挥发物的研究

4、，地球内部的除气过程排出的气体挥发分主要是水蒸气，占总量的70%～90%，其次是二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）、氯化氢（HCl）、氨（NH3）、氯化氨（NH4Cl）、氯气（Cl2）、氮气（N2）和硫（S）等。地球内部除气过程释出的水蒸气（冷却后成为水体，汇集在地球表面）平均可达142亿亿吨水体，可以满本文由.L.收集整理足地球水体的水总量。根据地球各类水体的氢、氧同位素组成和二氧化碳的碳、氧同位素组成的系统测定和研究，确证地球的水来自地球地幔物质的除气过程。　　还有一种假说认为，地球上的水是彗星撞击地球带来的。事实真的如此吗？需要采用科学

5、的方法去验证。　　彗星的彗核是由固态水和尘埃物质组成，如果地球上的水真的来自彗星，据天文学家估算，至少要2000万颗中等以上体积彗星的水资源才能填满地球上的海洋。太阳系的演化历史难以提供相关的科学依据。　　科学家研究水的同源性，往往是通过测定水或冰的氢同位素组成（氘/氢，或D/H）来鉴别。地球海水的D/H为1.5610-4，根据哈雷彗星（Halley）、百武彗星（Hyakutake）和海尔波普彗星（Hale-Bopp）等彗星的D/H比，发现彗星水的D/H比是地球海水D/H比的2倍多。2014年8月，欧空局的罗塞塔探测器抵达67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星。罗塞塔号轨道器释放菲莱着陆

6、器登陆67P的彗核表面，测定了彗星冰的氢同位素的D/H比为5.310-4，是地球海水D/H比的3倍。这些数据表明，彗星水与地球水不是同源，彗星水不是地球水的来源。　　海洋、大气层与生物物种　　进化的协调发展　　在地球的早期阶段，海洋、大气层与生物进化经历了一个十分漫长而又协调发展的过程。各种因素相互影响，逐渐变化，最终形成了适宜生命存在的、生机勃勃的地球。　　在太阳系形成早期，地球和其他类地行星都具有原始大气层，当太阳早期处于T型变星阶段，强烈的太阳风将行星的原始大气层驱赶殆尽，到达离太阳更远的巨行星区域。现今地球与其他类地行星的大气层属次生大气层。地球的大气层与地球的水体，经历了

7、极其复杂的协调演化历程，形成了现今的氮-氧大气层和现今的海洋水体。　　地球形成后，地球内部通过强烈的火山活动排出大量的水蒸气（H2O）和二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）、氯化氢（HCl）、氯气（Cl2）、氮气（N2）、硫蒸汽（S）、氨（NH3）、氯化氨（NH4Cl）等挥发分，形成了初始的原始火山气体的大气层。大量的强酸性挥发分溶解在水体中，使得地球的海水成为强酸性的水体。在25亿年前，地球大气层仍然是以火山的喷气产物为主，形成火山大气层;而海水演化成为氯化物水体，