地球水的起源

   太阳系的年龄大约为46亿年。月球高地的年龄都在40亿年以上,它比较接近太阳系的历史。月海岩石的年龄在30至39亿年之间【1】,很显然,月海是被改造过的。而地球地壳的大部分地质年龄都小于10亿年【2】,与太阳系的年龄相差太远。很显然,地球的地壳已经被改造过,不是局部地被改造过,而是整体地被改造过。

 地球水的起源、地球地壳的彻底改造以及月海的形成三者之间应该有某种联系。为了解开其中的谜团,我们做出如下一系列的假设和推理。

假设1:地球表面的水来源于地球内部,主要储存在上层地幔。

目前已经有证据支持这个假设。美国科学家在地球的上层地幔中发现超级储水池,水量是地球表面水的3倍。

既然地球内部有大量的水,那么,金星、水星、火星、月球等所有固体星球的内部都应该有大量的水。地球内部的水是如何跑到它的表面的?为什么其它固体星球内部的水无法跑到它们的表面?为了解开这些谜团,我们做出第二个假设。

假设2:地球的地壳发生过爆炸,爆炸口在太平洋,地球内部的水从爆炸口喷出,形成海洋。也就是说,地球表面的水和太平洋地壳的地形都是在地壳爆炸之后才产生的。

地壳的平均厚度为21.4公里,如此厚重的地壳是如何爆炸的?回答这个问题并不难。据美国地质调查局统计,地球水的总量为1.386×1018米3。根据假1,地球表面的水来自地幔上层,它的温度超过1000摄氏度,是一种高压气体。也就是说,温度超过1000摄氏度、总量最少达到1.386×1018米3的水全部被压在地壳的底部,形成一种庞大的高压气体。当地壳的重量突然变为零时,地幔顶层的压力就会突然消失,庞大的高压气体在压力突然消失的情况下必然会急速膨胀,把没有重量的地壳炸飞上天。

在什么情况下,地壳的重量会变为零呢?当地球表面的转动速度达到每秒7.9公里时,地壳的重量就会变为接近零。这个时候,如果人站在地球的表面,就会处于失重状态。那么,是什么力量导致地球表面的转速突然变为每秒7.9公里?解决了这个问题,上述假设就会成立。

假设3:40亿年前,月球不是地球的卫星。39亿年前,月球突然降临地球,以每秒50至60公里的速度撞击地球,导致地球表面的转速在极短的时间内变为每秒7.9公里。由于月球撞击地球的速度非常大,在强大冲力的作用下,月球脱离了接触,但仍然被地球的引力抓住,变成了地球的卫星。

目前,有如下推理支持假设3。

推理1:月海的形成

阿波罗登月计划的研究结果表明,月海岩石的年龄在30至39亿年之间【1】。在这段时间内,月球内部多次喷出熔岩,侵蚀了月海的表面,从而把月海改造成目前的样貌。这表明月球在39亿年前曾经发生过巨变,月海的雏形就是在那场巨变中形成的。对于那场巨变来说,最有可能的解释就是在39亿年前月球撞击过地球,月海是撞击后形成的。

推理2:39亿年前,月球距离地球很近。

几十年前“阿波罗”号登月时,宇航员在月球表面安放了一面镜子。此后,科学家从地球向这面镜子发射激光,并通过激光往返时间测算月球与地球的距离。结果显示,月球每年远离地球约3.8厘米。科学家估计,和现在约38万公里的距离不同,早期的月球与地球的距离可能只有约2.6万公里【1】。这种情况表明,月球撞击地球之后,它并没有逃离多远便被地球的引力抓住,变成地球的近距离卫星。

推理3:39亿年前,地球表面的转速可以达到每秒7.9公里。

科学家们公认,地球自转存在长期减慢的情况,减慢的速度大约为每100年减少2毫秒【2】。当地球自转减慢的速度为每100年减少2.08毫秒时,39亿年前地球表面的转速就可以达到每秒7.9公里。

推理4:地球板块的形成。

地壳爆炸只发生在太平洋,并不是整个地壳爆炸。受月球引力的影响,在撞击点处地壳的重量必定最小,它的重量首先变为零,地壳的其余部分的重量可能无法达到零。这表明月球撞击地球的地方在太平洋。太平洋地壳爆炸时会产生巨大的震动,那时地壳的其余部分的重量都非常小,很容易被突然而来的震动震裂,裂口直通地幔,形成很多地壳板块——这便是地球板块结构的雏形。但单凭这个雏形还是无法形成目前地球的板块结构,因为在几十亿年的时间里,这些板块和裂缝可以重新融合在一起而成为一个整体。但当月球成为地球的卫星之后,月球的引力就不给它们融合的机会。在39—35亿年前这段时间里,有如下三个原因阻止它们融合在一起:1. 地球的转速仍然很快,地壳的重量较小,裂缝的阻力较小;2. 月球距离地球很近,它对地球引潮力的影响较大,导致地球的转速很不稳定;3.不稳定的地球转速会导致地幔熔岩相互间的摩擦加快,导致熔岩温度快速上升。在上述三个因素的共同作用下,地幔熔岩快速积累热能,在热能的推动下,穿透阻力较小的地壳裂缝,涌上地球的表面。结果这些裂缝不但无法与板块融合,反而形成逐渐扩大的趋势。经过39亿年的演变,就形成了目前地球的板块结构。

水星、金星和火星这三个固体星球的表面都没有板块结构,这是因为它们都没有月球撞击地球的经历。换言之,地球的板块结构是月球撞击地球后留下的证据。

推理5:月球重心的偏离

根据科学测量结果,月球的重心和几何中心并不重合,重心偏向地球约2公里【2】。

月球撞击地球时,与地球接触的月壳必定被撞碎。月球撞击地球的方向与地球的运动方向需要有一个夹角,它才能推动地球加速转动。由于地球的表面积较大而阻止月球前进,所以月球必须把原来的直线运动改变为在地球表面的滚动。当月球滚动的方向与地球的轨道运动方向平行时,它才能靠剩余的动能来脱离地球的表面。这个过程大约需要几分钟。在这段时间里,被撞碎的月壳几乎全部被地球的引力吸走,与此同时月幔熔岩涌上月面填补其位置。从月球脱离地球表面的时刻开始到它变成地球卫星的时刻为止,在这段时间里,涌上月面的大部分月幔熔岩也被地球的引力吸走。由此造成的结果必定是:在月球内部,月幔熔岩急速地向地球的方向流动,并带动整个月核物质向地球的方向移动。所以,当月球变成地球的卫星后,整个月核物质已经不在月球的几何中心,而是移动到了靠近地球方向的月幔中部或月海底部,也可能有一小部分月核物质流动到月海的表面。所以,目前的月核是由月幔熔岩冷却而成的。而涌上月面的熔岩凝固之后便形成低洼地带,科学家称之为月海,月海形成之谜也解开了。

月核物质的比重比月幔物质大好几倍,当整个月核物质移动到靠近地球方向的月幔中部时,月球的重心必定离开它的几何中心,向地球的方向偏离。

月球上的大部分谜团都能够在上述基础上进行破解。换言之,包括月球重心的偏离在内的一系列月球谜团就是月球撞击地球后留下来的证据。

经过上述一系列的假设和推理,得出如下结论:

地球表面的水来源于地球内部,它是通过地壳爆炸的形式来实现的。以此来推论,所有固体星球的内部都储存着大量的水,它们要跑到星球的表面,必须由外力来推动。

参考资料:

【1】《宇宙未解之谜》,吉林人民出版社出版。

【2】《基础天文学》,高等教育出版社出版。

责编:科普知识网

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