地球上下了100多万年的大雨?当然谁也没有办法亲眼去目睹过这种盛况 , 但科学家还是有证据回忆一下这段恐怖的历史 。 至于未来还会不会有这种天气?同学们祈祷吧 , 除非一切从头来过 , 否则大家是无缘再见此种境况了 。
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一、地球诞生的那些年 。
如果要接受曾经下过百万年暴雨的设定 , 那么同学们必须还得接受两个科学假说 , 其一是星云说;其二就是地球起源就是"湿"的 。
二、星云说 。
地球的形成是和太阳系的形成联系在一起的 , 这就是"星云说" 。 在太阳系形成的过程中 , 外围物质先是聚成石质和冰质的尘埃颗粒 , 再相互碰撞和黏合 , 形成若干星核 , 星核再互相碰撞结合为月球或者火星大小的星胚(planetary embryos) , 最终形成地球一类的内行星 。
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远离太阳的星胚主要成分是各种冰质颗粒 , 因此可以大量吸聚氢、氦等元素;太阳自己在形成过程中 , 又不断的将氢、氦"吹"向远处 , 让这类星胚得到更多的材料 , 得以形成巨大的外行星 , 例如木星、土星等等 。
大家注意到了没有 , 地球形成物质就包括了大量的冰质颗粒 , 这时 , 那一场百万年级别大雨的第一个前提条件得以具备 。
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三、地球初期水圈与大气圈的形成 。
大洋的水从哪里来?答案牵涉到地球起源的"材料":如果撞击聚集形成地球的星子星胎里面含水 , 地球起源就是"湿"的 , 那么水圈的水就是来自地球本身 , 这样地球将具备持续下雨的动力 , 满足第二个必备条件 。
如果地球起源是"干"的 , 星子星胎并不含水 , 就需要从外面来水 , 最可能的就是由彗星带来 。 但这样得到水将是一个持续不断的过程 , 地球将不可能出现封闭式的持续降雨百万年的机会 , 愿望将落空 。
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科学家通过用水的同位素 , 氘和氢的比值(D/H)来检验两种观点 。 实验结果告诉我们 , 地球上水的D/H比值接近陨石 , 与彗星迥异 , 从而排除了外来水为主的假说 。 简单的说 , 地球的材料就是湿的 , 那么我们就来重现这场豪雨吧!
【地球|地球曾下了一百万年大雨,除非一切从头来过,否则无缘再见此景】四、曾经的百万年暴雨 。
和其他类地内行星一样 , 地球刚刚诞生的时候 , 大气成分主要是氢、氦和氧;初生的地球表面是岩浆海的熔融状态 , 驱散了这类挥发元素 。 其后的200 万年间 , 地球表面是熔融地幔横流的岩浆海;随后冷却 , 硅酸盐在几千年里迅速凝固 , 形成初始岩壳层 , 并开始出现少量液态水 。
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随着时间的推移 , 地表温度继续下降 , 地球表面最终形成一层玄武岩将大气和地球内部分隔开 , 地心的热量不再直接作用于大气与地表 , 大气温度将开始急剧下降 , 空气中的水分迅速凝结 , 这时候 , 就是同学们期待的——"超级洪水(universal deluge)"期——数百万年不停息的暴雨!
可以推算 , 那时期的雨量比现在的热带降雨量还高出将近十倍 。 地质学上把这段状态持续的时间称为"冥古宙 (Hadean)" 。
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