【科學尬新聞】 地球上的水 從哪裡來?

文/周美吟  |2022.03.22
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地球上的水來源一直是長期的爭論,最近美國勞倫斯利佛摩國家實驗室(LLNL)的科學家透過研究月球上的岩石,找到了新的發現,並發表在《美國國家科學院院刊》。圖/陳彥伶
地球上的水來源一直是長期的爭論,最近美國勞倫斯利佛摩國家實驗室(LLNL)的科學家透過研究月球上的岩石,找到了新的發現,並發表在《美國國家科學院院刊》。圖/陳彥伶
地球磁場可隔絕太陽風,留住水分。圖/陳彥伶

文/周美吟 

地球上的水來源一直是長期的爭論,最近美國勞倫斯利佛摩國家實驗室(LLNL)的科學家透過研究月球上的岩石,找到了新的發現,並發表在《美國國家科學院院刊》。

目前主流理論認為地月(地球─月亮)系統是在太陽系演化早期,由兩個大型天體撞擊共同形成的,因此地球和月球的形成歷史密切相關。而由於月球缺乏「板塊構造」和「風化」作用,因此月球成為推理地球水源歷史線索的好地方(可以作為對照組)。

劇烈撞擊 物質揮發



儘管地表近70%被水覆蓋,但科學家認為與太陽系中許多其他天體相比,地球還算是一個相對乾燥的地方,月亮更為乾燥。傳統觀點認為,地球和月球是因為形成時的劇烈撞擊,導致揮發性物質耗盡(如水)。

但通過研究月球岩石的同位素成分,科學家發現參與形成地月系統的天體,它們在撞擊前的揮發性物質含量非常低。研究團隊根據銣與鍶的組成分析,認為參與撞擊的天體在一開始都相當乾燥,並表示:「地球要不是與所擁有的水一起誕生,就是被純水組成的物體撞擊,沒有其他選項。」

上述種種說法再搭配團隊研究結果,等於是去除了隕石或小行星作為地球上可能的水源,並強烈指向「與生俱來」這個論點。

磁場擋風 月力穩定



話說回來,為什麼地球上可以出現生命呢?那是因為地球剛好有幾項適合生命存在的條件,其中關鍵是地球上有液態水。「地球磁場」可以阻擋太陽風,成為地球的保護罩。

地球有個非常大的衛星──月球。月球有足夠的重力,可以讓地球自轉角度穩定,這樣地球的氣候才不會因為「轉軸擺動」而劇烈變化。

最重要的是,「地球與太陽」的距離非常剛好,可以讓水以液態形式存在,不會全部結冰或蒸發,我們才有賴以為生的「液

態水」可以飲用。



為何天空和海洋看起來是藍色?

有同學會好奇,地球的天空和海洋為什麼看起來是藍色的?那是因為太陽光中的藍色光,比較容易在大氣層和海水裡散開。太陽光是由多種顏色的光組成,通過三稜鏡時,不同顏色的光偏折角度不同,於是白光就散開成美麗的彩虹。當太陽光經過大氣層和海洋時,會碰到很多小粒子、改變行進方向。藍光最容易在大氣層和水中散開,所以天空和海洋看起來會是藍色的。

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