地球上液态水存在的原因是什么?

如题所述

  我们知道恒星随着年龄的增长而逐渐变暖。数十亿年前,我们太阳的光度大约是今天的70%。这意味着年轻的地球接收到来自太阳的热量要比现在少。由于热量少很多,这不足以使当时的地球能维持液态水的存在。但地质证据清楚地表明,年轻的地球也存在有海洋。

  这就是所谓的黯淡太阳悖论,而它仍然是一个巨大的挑战。在过去的几十年里,我们知晓了大气成分可以极大地影响星球表面温度。虽然金星比地球更暖,但它厚厚的大气层使其比更接近太阳的水星更热。另一方面,由于火星曾经拥有更厚的大气层而在其表面存在液态水。

    虽然地球在过去确实拥有更厚的大气层,但这并不能完全解释年轻的地球上存在海洋。

    不仅仅只是大气的厚度,还有大气的组分对地球表面温度起到了至关重要的作用。

    甲烷和二氧化碳等温室气体能有效地束缚住太阳的热量,这要远远超过其他化合物。

    对取自被岩石困住的年轻地球大气进行检测表明,当时的甲烷和二氧化碳水平不足以维持地球上存在液态水。

  对此,一种可能的解释是地球的早期大气中含有大量的氢分子。而今天我们的大气层中所含的氢则很少。氢的密度很小可以很容易地从地球大气层中逃逸,但在紫外线的帮助下亦会如此。由于年轻的太阳较冷,它产生的紫外线也较少,这使年轻地球上的氢分子更难以逃脱。虽然氢气并不是一种特别强烈的温室气体,但它可以滞留热量。作为浓厚的氮气氛大气层的一部分,这足够维持早期地球的海洋。

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第1个回答  2016-08-29
  一、存在液态水的条件
  (一)"地球昼夜交替的周期适中"使地表白天的增温和夜晚的降温幅度不会过大,温度过高,水就沸腾了,过低就解冻了,比如月亮自转一周28天,结果呢,白天200多度,夜晚-170多度。就是自转周期长了。(二)"日地距离适中",水星近了,表面平均气温100多度,海王星远了,表面-200多度,地球正好,平均温度约为15度
  二、液态水形成机理

   原来地球是由太阳星云分化出来的星际物质聚合而成的,它的基本组成有氢气和氮气以及一些尘埃。固体尘埃聚集结合形成地球的内核,外面围绕着大量气体。地球刚形成时,结构松散,质量不大,引力也小,温度很低。后来,由于地球不断收缩,内核放射性物质产生能量,致使地球温度不断升高,有些物质慢慢变暖熔化,较重的物质,如铁、镍等聚集在中心部位形成地核,最轻的物质浮于地表。随着地球表面温度逐渐降低,地表开始形成坚硬的地壳。但因地球内部温度很高,岩浆活动就非常激烈。火山爆发十分频繁,地壳也不断发生变化,有些地方隆起形成山峰,有的地方下陷形成低地与山谷,同时喷发出大量的气体。由于地球体积不断缩小,引力也随之增加,此时,这些气体已无法摆脱地球的引力,从而围绕着地球,构成了“原始地球大气”。原始大气由多种成分组成,水蒸气便是其中之一。 水蒸气又是从那儿来的呢?组成原始地球的固体尘埃,实际上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片,这些碎片多是无机盐之类的东西,在它们内部蕴藏着许多水分子,即所谓的结晶水合物。结晶水合物里面的结晶水在地球内部高温作用下离析出来就变成了水蒸气。喷到空中的水蒸气达到饱和时便冷却成云,变成雨,落成地面上,聚集在低洼处,逐渐积累成湖泊和河流,最后汇集到地表最低区域形成海洋。
第2个回答  2018-04-11

一、合适的日地距离保证了液态水不会固化也不会液化而是正好保持在液态水的状态。

二、地球本身具有的质量、体积适中让地球的引力可以将液态水保存住。

三、当然,地球内部充足的氢氧元素含量也是地球含有液态水的原因之一。

地球之所以能有生命存在其中一个原因就是地球上有液态水的存在。其他原因主要是地球适宜的温度、稳定的太阳光照、安全的宇宙环境、合适的大气环境,这几个原因导致地球是一个普通但是又特殊的行星。

液态水包括地表水以及地下水。地下水受到大气降水的补充,地表水在环境的改变下会极具变化。

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