经过了38亿年，地球上的水变少了吗？

据我们所知，至少在38亿年前，广袤的海洋就已经在地球上出现了。由于地球在宇宙中并不是一个封闭的系统，因此一个合理的推测就是，随着时间的推移，地球上的水量也可能会出现变化。

那么，经过了38亿年，地球上的水变少了吗？对于这个问题，科学家们其实也很感兴趣，并展开过相关的研究，实际上，在过去的日子里，科学家已经在一块石头中找到答案。下面我们就来看看这具体是怎么回事。

我们知道，水是由氢和氧这两种元素构成，我们可以将其简单地描述为，在一个水分子中，包含了两个氢原子和一个氧原子，它们之间通过共价键结合在一起，所以如果有某种机制能够将它们之间共价键破坏掉，那水分子就会分解成氢和氧，由于地球的引力不足以有效地束缚氢，因此这样的情况一旦发生，氢就有可能会从地球大气层的顶部逃逸。

在地球上的自然环境中，其实就存在着这样的机制，例如太阳光中的短波辐射（主要是紫外线）就有能力将水分子分解成氢和氧，这个过程也被称为“光解”。

由此可见，地球大气层中的水蒸气，会有一定的概率被“光解”成氢和氧，而地球的水也会因此而变少，幸运的是，地球因为“光解”而损失的水量其实是很少的，除此之外，地球在宇宙空间中也会获得一些“补充”，比如说坠落到地球上的宇宙尘埃、小天体，都可以给地球带来一些水或者氢元素，所以总体上来讲，地球因为“光解”而损失的水量是可以得到弥补的。

然而在地球的深处，还有一种机制也可以让水分子分解成氢和氧。要知道海洋中的海水是有可能进入地球深处的，比如说板块俯冲、海底岩石圈的缝隙，都可以让海水进入地球深处，而这样的情况一旦发生，地球深处的高温岩浆以及其中的结晶基岩，就有可能与海水发生一系列的反应，最终将水分子分解成氢和氧（净效应如下图所示）。

可以看到，这种机制会源源不断地将地球上的水分解成氢气和氧气，由于现代地球的大气层中含有大量的氧气，因此当这些氢气扩散到大气层中之后，基本上都会被氧化，进而重新生成水，如此一来，地球上的水量就不会出现什么损失。

但需要知道的是，地球大气层中大量的氧气，其实是在大约26亿年前的“大氧化事件”之后才出现的，所以一个合理的推测就是：在此之前，通过这种机制产生的氢气，会大量地从地球大气层的顶部逃逸，进而导致地球上的水变少。

我们知道，氢有三种同位素，分别是“氕”、“氘”、“氚”，其中能够稳定存在的，只有“氕”和“氘”。

科学家发现，在这种机制产生氢气的过程中，“氕”的效率明显比“氘”高，而这也就意味着，在其产生的氢气中，“氕”的占比会比“氘”更多，所以随着时间的流逝，海水中“氕”和“氘”的比例也会发生变化。

由于地球上绝大部分的水都是在海洋里，因此我们只需要知道38亿年前海水的“氕”和“氘”的比例，再将其与现代的海水进行对比，就可以通过理论模型分析出经过了38亿年，地球上的水到底变少了多少。

但问题是，我们又不能回到过去，怎么可能知道38亿年前海水的“氕”和“氘”的比例呢？其实有办法，那就是找一些特殊的石头，例如“蛇纹石”。

“蛇纹石”是一种含水的富镁硅酸盐矿物，它们通常在地球的海底、洋中脊或者俯冲带等区域形成，由于“蛇纹石”在形成过程中会大量吸收水，这就相当于将一部分水“锁定”在其内部，因此这种石头就有可能将它形成之时的水长时间地保存下来。

这就意味着，如果我们能够找到一块形成于38亿年前的海底，并且保存完好的“蛇纹石”，就可以知道那时海水的“氕”和“氘”的比例。

实际上，科学家还真的找到了这样一块石头。这块石头发现于格陵兰岛西南部的“伊苏亚超地壳带”之中，根据科学家的测定，它形成于大约38亿年前的海底，更令人惊喜的是，它是一块保存完好的“蛇纹石”。

（↑显微镜下的“蛇纹石”）

于是科学家提取了这块石头中的水分，在经过仔细研究之后，科学家给出的答案是：与38亿年前相比，现代地球的海洋体积缩小了26%左右，也就是说，经过了38亿年之后，地球上的水确实是变少了。

可以看到，在过去的日子里，地球损失的水量还是非常可观的。不过我们也不必为此担心，正如前文所言，由于现代地球的大气层中含有大量的氧气，因此即使地球深处的某些区域，现在仍然有一些水在不断地被分解，我们也不必担心地球上的水会因此出现大量减少的情况。