
40多億年來,地球一直是藍色的,因為它的表面分布着水。那麼,在這麼長的時間裡,液态水是如何穩定地存在于地球上的呢?
地球是迄今為止人類所知道的表面存在液體水的星球,既不熱也不冷。如果地球最初是紅色和黑色之間的顔色,那麼它在40億年以上的時間裡是藍色的,除非氣候變冷,否則地球變成了白色雪球。
這種難以置信的特點是地球水循環、闆結構、溫室效應、太陽系結構的相互作用。目前地球表面平均溫度約為15度,低于金星平均溫度465度,高于火星平均溫度零下60度,地球海平面上的冰點為零度,水沸點為100度。因此,地球表面溫度保持在很大的溫度範圍内,但與其他行星相比,實際上是比較小的溫度範圍,地球幾十億年來一直如此。
溫室大棚氣體發揮着重要作用。
地球表面的平均溫度取決于3個參數的相互作用,這3個參數在不同行星之間可能有很大的不同。這三個參數分别是從太陽中獲得的能量表面反射率,即能反射多少太陽輻射的溫室氣體,能夠将太陽輻射困在地球大氣中,如果沒有溫室氣體,地球表面溫度就會達到零下15度左右,也許沒有液體水。
自從地球上第一個海洋出現以來,陽光、反射率和溫室氣體的相互作用一直保持着穩定的能量平衡。地球初期,太陽不明亮,地球獲得的能量也很少,但二氧化碳和甲烷等氣體含量比現在高得多,地球表面溫度高,水不能凍結,隻能保持液體狀态。
溫室效應随着時間的推移逐漸減弱。二氧化碳通過兩個過程可以從地球大氣中消除,第一個過程是溶解在地表水中的二氧化碳的酸化作用使岩石溶解,鈣釋放,鈣與溶解的二氧化碳結合形成碳酸鹽岩。例如,石灰石是主要的碳沉積之一。
第二個過程是碳沉積在沉積岩中儲存的有機碳,陸地和海洋中的生物在光合作用中利用二氧化碳生成有機物,當這些有機生命死亡時,其中一部分沉積在海底,儲存在沉積岩中,儲存數百萬年。
沒有地球結構,沒有海洋,沒有地球結構。
碳沉積過程可以誘捕地球大氣中的二氧化碳,但火山活動、洋脊運動将二氧化碳釋放到大氣層,該運輸通過闆結構維持,長期以來,闆結構有助于維持地球表面溫度,使地表水保持液體,因此液體水的存在與闆結構密切相關,該反應是如何發生的
海床由海洋闆構成,遠離洋脊-地球蔓延的海底火山鍊,通過俯沖帶沉入地球深處,洋脊穿過海洋數億年,海洋闆水化反應:礦物質融入水,力學性能也發生了變化。海洋闆塊俯沖時,最終脫水,釋放的水最終産生岩漿,形成花崗岩陸地基岩,沒有液體水,地球結構運動就不存在,大陸也不會出現!
由于之前的海洋闆塊循環到地幕上,新的闆塊不斷從洋脊上噴出,通過地幕上升到海底時,冷卻釋放二氧化碳,幫助維持溫室氣體的濃度,水依然保持液體,地球依然是藍星,像幾十億年前一樣。
從紅黑變成藍色。
長期以來,人們一直認為太陽系外富含水分的天體将水帶到剛剛形成的地球上。目前,研究人員對這個假設抱有疑問,認為水(包括氫和氧)可能是由形成地球的岩石帶來的。
45億年前地球剛形成時,溫度過高,地表水可能不是液體。總之,如果地球有海洋的話,44億年前地球和火星大小的行星相撞,高溫下海洋蒸發消失的話,這個行星融化了地球的表面,最終形成了現在的月球。
撞擊後,地球表面逐漸冷卻凝固,表面可能複蓋黑玄武岩,既沒有生命也沒有水,冷卻岩漿釋放氫、氧和碳等要素,其中有水、二氧化碳和甲烷等分子,地球第一個海洋撞擊後不久就迅速形成,地球上最早的礦物質具有液态水合化學特征
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