海洋,是地球上最宏大、最深邃的洋流之一,也是生命的摇篮。它的形成过程可追溯到约45亿年前的地球形成时期,随着地壳的不断演化,海洋才逐渐显露出其壮丽的面貌。海洋的形成与地球的大气、地壳及太阳等多个自然要素密不可分,其中最重要的因素之一,就是河流向海泻湖或时代所有淡水的流出速度无法与水蒸汽量转化为降水的速度相比。导致海水中的溶质不断积累,使得海水逐渐咸化。然而,海水咸化的原因远不止如此,它还与地球的地质运动、冰川融化、海水蒸发等多种因素相互作用而导致。
海洋的形成离不开三种元素:水从哪里来?坑从哪里来?盐从哪里来?我们一一来分析一下。
水从哪里来?地球上的水具体是从哪里来,目前有两种说法,一种说法是地球自带水,另一种说法是宇宙天体送来的水。
我们知道,水是由氧和氢组成,这两种元素地球上都有,但在地球形成初期,地球温度非常高,液态水无法停留在地球表面,导致其中一部分水以氢离子与羟基等形式和星云物质发生水化作用, 然后被锁进了矿物质的晶格之中。
还有一部分汽化飘入到大气层中,但由于地球引力的存在,没有飘向外太空。这部分水汽随着地球温度的冷却逐渐液化,形成降雨落在地球上,据科学家估计,这场雨大概下了几百万年甚至上千万年。
除了地球自带的水之外,地球还有一部分水来自于外星球。
水的形成并不复杂,地球并不是唯一一个含有水的星球,甚至水的含量也不是最高的星球,在太阳系中许多天体的水含量比地球还要高。
在地球形成初期,曾经有许多小行星撞击过地球,这些小行星就像是地球的送水工一样,每次撞击地球都会为地球带来大量的水汽。
证据就是天体中水的D/H的比例有所不同,只要测一下陨石中的D/H的比例和地球上的水的D/H比例就可以分析这些水来自于哪些地方。
目前,根据主流理论,地球上的水是由地球自带水以及外星球送来的水一起组成的。
坑从哪里来?如果你了解地球的内部结构,你就会知道地球内部有一个非常炙热的地核,由于地核过于炙热,导致地球内部的地幔层都被烤融化了,呈熔融状态,但是地幔层的上面是冰冷的岩石层。
当较热的地幔层碰到较冷的岩石层时,会发生热对流,导致地球上方的板块发生移动。
当板块位于分离板块时,两个板块由于热对流的作用逐渐分离,先是形成裂谷,后缝隙逐渐扩大,直到形成海洋。目前东非大裂谷、贝加尔湖以及里海都是这样形成的。
当板块在逐渐运动时,海水会不断朝着低处聚集,最终形成湖泊,甚至是海洋。
这里要注意的是,地球上的大陆经过很多次分分合合,最终形成了今天的样子。
盐是从哪里来的?盐,是指由金属离子或者铵根离子与非金属离子结合的化合物,除了常见的氯化钠之外,氯化铜、醋酸钠、硫酸亚铁等都是盐。海洋中的盐就是由这些物质组成。
盐的形成并不复杂,复杂的是这些元素是怎么形成的。
在宇宙中,有99%以上的物质都是氢和氦,而这两个物质刚好位于元素周期表第一、第二位置,其实这并不是偶然,因为这两种物质是最容易形成的。
根据科学家推断,宇宙在138亿年前诞生于一次大爆炸,在大爆炸初期宇宙温度非常高,在如此高温下,没有任何物质可以形成。
之后不久,随着宇宙膨胀,温度开始下降,宇宙中出现了光子,由于光子的反物质也是光子,所以光子之间会相互撞击,当它们相撞之后会湮灭成各种正反粒子,比如:电子和正电子,质子和反质子。每10亿对正反粒子撞击之后会留下一个正物质,这也是宇宙为什么是由正物质组成的原因。
后来,随着温度的持续下降,电子、中子、夸克、质子等物质开始形成,之后质子与中子发生了组合配对,于是,更复杂的结构出现了。
单个的质子和单个中子组成了氢原子的原子核部分,而两个的质子和两个中子构成了氦原子核,但由于质子带有正电,会相互排斥,因此聚合质子需要花费很多能量,在当时的环境下不可能把很多质子聚合在一起形成较大的原子核,同时即便是合成了稍微大一点的原子核,也会因为不稳定而裂变成氦原子核,因此宇宙中氢和氦占据主流。
到了大爆炸之后的2亿多年,随着宇宙中的引力坍塌,宇宙中逐渐形成了恒星结构,恒星由于引力的作用发生核聚变,不断形成序位数较大的元素,比如:碳和氧,直到铁原子核。这是因为催发铁原子核发生核聚变的能量较多,但铁原子核发生核聚变后产生的能量较少,会导致能量入不敷出,以至于很多超大型恒星核聚变停留在铁原子核之前。
想要形成铁原子核之后的元素,必须依赖更为罕见的宇宙现象:中子星合并或者超新星爆炸。
科学家预测,太阳系应该是第三代恒星,前两代恒星可能发生过超新星爆炸,才为地球留下了大量的金属与非金属元素,让地球的物质并不仅仅只是氢和氦。
因此,地球是天生就具有一些高顺位的元素,并包含许多金属元素。海洋中之所以有这么多的盐,是因为地球土壤以及岩石中的盐,经过降雨以及河流的冲击,都汇聚到海洋中,再加上海洋持续不断的蒸发,最终导致海洋积攒了大量的盐。
当组成海洋的水有了,坑也有了,盐分也形成了,海洋也就形成了。
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