地球上的水数量是永恒不变的吗?
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发布时间：2022-05-30 18:20
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热心网友
时间：2023-10-27 14:35
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时间：2023-10-27 14:36
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时间：2023-10-27 14:37
地球的表面有70%都被水覆盖，其总量高达130亿亿吨，关于这么多的水是从哪里来的，科学家们还没有给出最终的结论，简而言之，有一部分观点认为水是地球“自产”的，另一部分观点则认为地球上的水是在太阳系形成之初，由大量富含水的小行星以及彗星带来的。
然而这些观点都有一个共同点，那就是大家都认为在40多亿年前，地球上忽然就有了很多水，进而形成了海洋，而自此之后，地球不会再有其他的途径来获取如此多的水了。也就是说，地球上的水就只有这么多，用完之后不可能再得到什么有效的补充了。
那么地球上的水会越来越少吗？对于这个问题，通常的答案是，我们根本不需要害怕地球上的水会越来越少，这是因为地球是一个封闭的系统，水只会在这个系统里不停地循环，所以地球上的水数量是永恒不变的。但实际情况却并非如此，事实上，科学家发现地球上的水一直在泄漏，这是怎么回事呢？我们先来了解一下。
水分子是一种相对质量比较大的分子，不管是固态、液态还是气态，地球的引力都可以将水牢牢地束缚住，但水分子并不是想象中那么坚不可摧，只要有足够的能量，就可以让水的分子键断裂，从而将其分解为氢和氧。
在实验室里，我们可以通过电将水分解成氢和氧，而在大自然里，来自太阳的能量也可以做到这一点。由于氧相对较重，因此水被分解后产生的氧依然会被地球引力束缚，而相对质量很轻的氢则会一路上升到地球大气层的顶端。
在这里的氢有两种逃逸的方式，第一种是借助太阳风的力量，太阳风是由太阳发射出的高速粒子流，在地球附近，太阳风的速度可以达到每秒钟400公里，从而轻松地将氢带走。第二种是氢气的分子运动，对于单个氢气分子而言，它的速度会因为与其他粒子的碰撞而不停地变化，当某个氢气分子的速度达到了地球的逃逸速度，这个氢气分子就可以挣脱地球的引力束缚。
我们可以简单地理解为，地球上构成水的氧不会“逃走”，而氢则一直都在泄漏。这样看起来，地球上的水就会越来越少，但地球考古数据却显示，40多亿年来，地球上的水并无明显的变化。那么问题就来了，地球上的水一直在泄漏，为什么泄漏了40多亿年，还是没有减少？我们接着看。
首先就是地球拥有一个强大的磁场，它可以极大的降低太阳风的威力，然后就是地球大气层里拥有丰富的氧，在一定的条件下，这些氧可以和一部分氢再次结合并生成水。第三个原因是，太阳风里携带了大量的氢原子核，在吹走地球大气层顶端的氢的同时，地球的引力又会捕获少部分太阳风中的氢原子核，它们有可能会与地球的氧结合生成水。
虽然上述几个现象可以有效地降低地球上水的损失，但是降低损失并不代表没有损失，事实上，地球上的氢还是在不停地泄漏，科学家估计，地球上的氢仍然在以大约每秒钟3000克的速度“逃走”。这确实有点令人担心，但值得庆幸的是，我们的地球还有其他的途径可以补充到水。
氢是宇宙中丰度最高的元素，在宇宙空间里，除了游离态的氢以外，甲烷、氨、硫化氢等物质里也存在着大量的氢，地球在年复一年地围绕着太阳公转的过程中，可以凭借自身的引力捕捉到不少的这类物质，地球上的氧可以与这些物质产生反应，从而生成水。除此之外，那些坠入地球的彗星以及陨石也可以直接给地球带来水。
我们可以看到，虽然地球上的水一直在泄漏，但是由于种种原因，这种泄漏的程度并不高，再加上地球又可以通过一些途径补充到少量的水，这使得地球的水在支出和收入两个方面达到了一定的平衡，因此在过去的40多亿年的时间里，地球上的水还是没有减少。
值得注意的是，这个现象只是暂时的，这是因为太阳的辐射自从诞生以来就一直在增加，科学家发现，现在的太阳亮度比40多亿年前要高出30%左右，按照这个趋势，在大约10亿年以后，太阳的亮度将再增加10%，根据计算机模型的推演，10亿年以后，强烈的太阳辐射将使地球温度升高到50摄氏度左右。
科学家推测，在这种情况下，地球上的水将被大量地蒸发、分解，然后被太阳风无情地带走。因此可以说，地球上的水暂时不会越来越少，但随着太阳的持续变亮，这样的情况会发生改变，在10亿年以后，地球上的水将荡然无存。
那么未来的人类应如何面对呢？笔者认为，10亿年对于人类来说是非常长的一段时间，如果未来的人类能够在地球上发展10亿年，那么届时人类的科技水平应该会达到一个很高的水平才对，再怎么说，给地球加块巨大的“遮阳板”应该还是可以的吧？
