連底漆都刷不滿，地球的水只占0.02%，憑什么撐起了整片海洋？

地球表面七成以上都被海洋覆蓋著，可要是從質(zhì)量占比來說，水在地球這個大球體里僅僅占0.02%。打個比方，要是把地球縮小到籃球那么大，那地球上所有的海洋、冰川還有河流加一塊兒，連籃球表面刷的一層薄漆都覆蓋不了。就這么一層薄得幾乎能忽略不計的水，卻完全改變了地球的命運走向。

地球的水，遠比咱們想象中少太多啦
一提到“水球”，好多人腦海里立馬就浮現(xiàn)出那張經(jīng)典的藍色彈珠照片，那畫面里地球碧藍碧藍的，好像到處都是水，感覺水多到泛濫。咱們憑直覺也覺得，地球上的水那真是多到?jīng)]邊兒了。

但要是把地球放到太陽系里一對比，你就會發(fā)現(xiàn)，地球其實是個缺水的“選手”。就說木衛(wèi)二吧，它的直徑只有地球的四分之一，大小跟月球差不多，可它冰殼下面藏著一片全球性的海洋，這海洋里的水量大概是地球所有海洋水量的兩到三倍呢。就連矮行星谷神星，按比例算，它含的水量都比地球高。要是論水的絕對數(shù)量，地球在太陽系里連前三都排不上。

這水量可真不算多啊。

那為啥咱們還把地球叫做水球呢？重點不在“多”，而在“露”。地球上的水可不是深埋在幾百公里厚的冰層下面，也不是被鎖在礦物的晶體結(jié)構(gòu)里，而是以液態(tài)的形式，薄薄地鋪在地殼表面，直接暴露在陽光之下。

在整個太陽系里，這種情況幾乎就是獨一無二的。真正的奇跡不是地球有水，而是水剛好以合適的狀態(tài)出現(xiàn)在了合適的地方。

水可不是從天上“送”過來的

知道了地球的水其實沒那么多，那這點水到底是從哪兒來的呢？

好多科普文章會跟你說：是彗星帶來的。彗星本質(zhì)上就是“臟雪球”，由冰和塵埃組成。在太陽系早期的時候，大量彗星撞擊地球，就好像一趟趟太空快遞，把水送到了地球表面。這畫面聽起來挺生動，而且在很長一段時間里，這也是主流的假說。

不過，數(shù)據(jù)可不支持這個說法。

科學(xué)家有驗證的辦法，就是比較水中氘（也就是重氫）和普通氫的比例，簡稱D/H比。這個比例就像是水的“指紋”，不同來源的水，“指紋”是不一樣的。要是地球的水主要是彗星帶來的，那地球和彗星的D/H比應(yīng)該能對得上。

2014年，歐空局的羅塞塔號探測器到了67P彗星那里，近距離分析了它噴出來的水蒸氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這彗星水蒸氣的D/H比是地球海洋的三倍多。這“指紋”沒對上啊。后來陸續(xù)測量的其他彗星，D/H比也大多偏高。科學(xué)界現(xiàn)在估計，彗星對地球水的貢獻可能連10%都不到。

那剩下的九成水是從哪兒來的呢？答案藏在石頭里。

2020年，法國國家科學(xué)研究中心的Laurette Piani團隊在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項重要研究。他們分析了一類叫“頑火輝石球粒隕石”的太空巖石，這類隕石的同位素特征和地球非常接近，被認為是構(gòu)成原始地球的主要原材料。

研究發(fā)現(xiàn)，這些看著又干又硬的石頭，礦物結(jié)構(gòu)里含有大量的氫元素，這些氫元素和氧結(jié)合后，理論上能釋放出至少相當于全球海洋總水量三倍的水。

這是啥意思呢？就是說建造地球的那些“材料”本身就是帶水的。地球在形成早期溫度特別高，巖漿到處翻涌，火山一個挨著一個地噴發(fā)，高溫把礦物晶格里的水一點點地“烤”了出來，變成水蒸氣釋放到大氣里。地質(zhì)學(xué)上把這個過程叫做“脫氣”。

水可不是誰送給地球的禮物，它是地球自己從身體里“擠”出來的。

有水蒸氣不等于就有海洋，中間還得下場持續(xù)百萬年的暴雨
45億年前的時候，地球表面溫度很可能超過2000°C，地殼整個就是一片巖漿海洋，天空里翻滾著大量的水蒸氣、二氧化碳還有其他各種火山氣體。水蒸氣確實是大量存在，可它要變成液態(tài)海洋，中間還隔著一道大難題，就是溫度得先降下來。

可偏偏降溫這事兒本身就矛盾重重。大氣里大量的水蒸氣和二氧化碳都是強效的溫室氣體，能把熱量牢牢地鎖住。

你可以想象這么個場景：大夏天你發(fā)著40度的高燒，身體拼命想散熱，結(jié)果有人把你塞進羽絨服里還拉上了拉鏈。地球要想冷卻下來，就得讓水蒸氣凝結(jié)成雨落下來，給大氣減輕負擔；可水蒸氣要凝結(jié)，又得先等溫度降到足夠低。