在地球上，海洋不僅覆蓋著地表面積的71%，而且覆蓋了地球生物圈的90%，還包含了97%的地表水。據(jù)估計(jì)，全球海水的總體積約為13.5億立方千米，如果海水的平均謎底按照1030千克/立方米來(lái)計(jì)算，那么，海水總重將近140億億噸。
不過(guò)，這些水并不是地球上的全部，還有相當(dāng)多的水隱藏在地下1000公里之處。這些特殊的水對(duì)于地球演化至關(guān)重要，甚至也左右著地球生命。那么，這些水有什么來(lái)頭？
地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為三大部分。最上層是厚度為幾十公里的地殼，其主要成分為花崗巖和玄武巖，最深處的溫度可達(dá)300 ℃。中間層是厚度為2900公里的地幔，其主要成分為富含鐵和鎂的硅酸鹽巖石，溫度可達(dá)上千度，最深處的溫度達(dá)到了3500 ℃。最下層是厚度3400公里的地核，其主要成分為鐵和鎳合金，最深處的溫度可達(dá)5500 ℃。
迄今為止，人類鉆探到最深的地方還沒(méi)有超過(guò)13公里，這意味著人類還沒(méi)挖穿地殼。那么，科學(xué)家又是如何發(fā)現(xiàn)地幔中有水呢？地幔的溫度高達(dá)上千度，水又是如何存在的呢？
雖然人類現(xiàn)在無(wú)法直接對(duì)地幔進(jìn)行探測(cè)，但地球內(nèi)部是活躍的，地幔中的一些物質(zhì)有時(shí)候會(huì)以某些方式遷移到地表。此前，美國(guó)西北大學(xué)（Northwestern University）的科學(xué)家找到了一顆非常特別的鉆石。天然鉆石是在數(shù)百公里深的地幔中形成，那里有足夠高的溫度和壓力。經(jīng)過(guò)幾億年乃至十幾億年的時(shí)間，碳元素逐漸結(jié)晶成為鉆石。
研究表明，科學(xué)家找到的這顆鉆石來(lái)自于9000萬(wàn)年前，它當(dāng)時(shí)隨著火山噴發(fā)從地幔來(lái)到地表。這顆鉆石是不完美的，它在形成期間，有一小塊礦物混進(jìn)去，所以它里面至今還包裹著礦物。
鉆石能夠完好地保存其中的礦物質(zhì)，這是研究地幔的好機(jī)會(huì)。分析表明，該礦物是鐵方鎂石，它還吸收了一些鉻、鈦等金屬，這意味著它來(lái)自于地表下方1000公里的下地幔?？茖W(xué)家還在其中檢測(cè)出了氫氧根離子（OH-），這是存在水的確切證據(jù)，因?yàn)樗梢噪婋x成氫離子（H+）和氫氧根離子。
由此可見(jiàn)，地球的水循環(huán)深入地幔之中。研究表明，地球內(nèi)部每年會(huì)吞噬掉大約30億噸海水，同時(shí)又會(huì)有大量的地下水隨著火山噴發(fā)和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)回到地表，從而形成一個(gè)水循環(huán)。
地幔中的水并不是液態(tài)水，它們主要與鎂石相結(jié)合，形成了富含水的水鎂石?？茖W(xué)家估計(jì)，地下深處的水儲(chǔ)量極高，與海水總量相當(dāng)。目前，科學(xué)家還不清楚這么多的水最初是如何到達(dá)地幔深處。
地下深處的水就像“潤(rùn)滑油”一樣，讓地幔對(duì)流更容易實(shí)現(xiàn)。正是有了地幔對(duì)流，板塊之間才能不斷運(yùn)動(dòng)，活火山得以形成，這樣才有了地殼。如果地球內(nèi)部的水干涸掉，或者水循環(huán)消失，那么，地球內(nèi)部的活動(dòng)將很快會(huì)停止，強(qiáng)大的地球磁場(chǎng)會(huì)隨之消失，地球生命也將不復(fù)存在，或者生命從一開(kāi)始就不會(huì)出現(xiàn)。
除了地球內(nèi)部有大量水之外，太陽(yáng)系中的一些冰凍天體的下方也有大量水，例如，木衛(wèi)二冰凍表面的下方有一個(gè)巨大的海洋，深度可達(dá)100公里，其水儲(chǔ)量估計(jì)為地球海洋的2倍。對(duì)于木衛(wèi)二而言，這些地下液態(tài)水可能也是特殊的存在，如果要找外星生命，或許可以在那里找到。
聯(lián)系客服
