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地球上存在着大片的海洋,其面积占据了地球表面积的大约71%,以至于从太空中俯瞰,地球就好像是大部分都是由水构成的一样。
然而这只是一种视觉效果,实际上,地球上的水并没有看上去那么多,因为地球的质量大约有60万亿亿吨,而地球上的水量却只有130亿亿吨大约,大概只占地球总质量的万分之2.2。
(↑地球上的水量与整个地球的大致比例)
地球表面的水之所以看上去很多,其实是因为相对于地球的半径来讲,地球的海洋非常浅,其平均深度只有3.8公里左右,最深的地方,也只有大约11公里,而地球的平均半径却有大约6371公里。
也就是说,从整体上来讲,地球海洋只不过是覆盖在地球表面上的一个非常薄的水层,并且还没有做到全部覆盖。那么问题就来了,既然地球表面的水是如此之少,那无孔不入的水,为什么没有渗入地球内部呢?
难道地球有防水膜?当然不是。实际上,出现这样的情况,其实是地球内部的物理环境决定的,下面我们就来具体了解一下。
从整体结构上来讲,地球可分为地壳、地幔和地核,其中地壳是地球的最外层,其平均厚度只有大约17公里,地壳的主体结构其实就是大量的固态岩石,这也被称为岩石圈。
实际上,正是这个岩石圈,阻止了地球表面的水大规模地渗入地球内部,这是因为岩石的结构通常都比较致密,不容易渗透水分,即使有些岩石中含有一些微小的孔隙,也很难形成连通的通道。
当然了,地球的岩石圈并不是一个整体,而是分为了若干个板块,所以地球表面的水,还是可能通过板块运动,或者板块之间的缝隙小规模地渗入地球内部,不过这些水并不能进入到地球深处,因为地幔会阻止它们。
地球是一颗通过引力凝聚起来的星球,它也会受到自身引力的“压缩”,这就会在地球内部产生压力,另一方面来讲,地球有一个炽热的核心,也就是地核,其温度可以高达6千多摄氏度,因此在地球内部,随着深度的增加,压力和温度也会不断升高。
地幔的厚度大约有2865公里,当达到一定深度时,其中的物质就会因为高温高压而具备较强的塑性或流动性,其致密程度比地壳中的岩石还要高得多,根本就不存在任何可以让水渗入的孔隙,虽然水可以认为是无孔不入的,但没有了“孔”,水当然也就无法渗入了。
那水能不能通过对流的方式进入更深的区域呢?也不行,因为地幔物质的平均密度大约有4.59克/立方厘米,这远远地超过了水的密度。
也就是说,地球表面的水其实是会小规模地渗入地球内部的,只不过达到一定的深度,水就无法继续向下了。那这些水是不是就会一直停留在地球内部呢?答案是否定的。
随着压力和温度的增加,水会逐渐向气态或者超临界状态转化,这会让它们的密度变小,体积增大,进而产生额外的压力,这就会驱使水沿着其地壳中的缝隙重新回到地球表面。
如果回到地球表面的路径不存在,那这些水就会随着地球内部的物质活动到处“游荡”,一旦在地壳中找到“出口”,它们就会重新回到地球表面,比如说火山喷发时,就会释放出大量的水蒸气,又比如说海底热泉,其实也是那些渗入了地球内部的水在重新涌出来。
那么,假如渗入地球内部的水无法及时回到地球表面,会不会造成地球表面的水越来越少,直到干涸呢?其实我们不必对此担心。
根据科学家的估算,即使是最理想的情况,地球表面的水最多也就只能渗入地球内部大约400公里,并且深度越深,容纳水的空间也越小,所以从总体上来讲,地球内部能够容纳水的空间其实极为有限,更重要的是,当其达到了饱和,其他的水也就无法继续渗入地球内部了,也就是说,渗入地球内部的水,将始终只是地球上水量的很少一部分。
(↑从太平洋上空俯瞰地球)
总而言之,地球并没有什么防水膜,毕竟地球表面的水是可以少量地渗入地球内部的,只不过由于地球内部的高温、高压、高密度的物理环境,水并不会大规模地渗入地球内部,并且在渗入了之后,还可以重新回到地球表面,进而形成一种动态的循环。也正是因为如此,水才可以在地球表面大量存在,进而形成广袤的海洋。
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快照生成时间:2024-05-30 12:45:12
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