原來地球的水是「自產自銷」!中國科學家的發現,讓藍星宜居不再是謎

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高溫地幔向來被認為是巖石熔化、溫度足以烤化石頭的極端環境,這樣的地方怎麼可能儲存液態水?

長久以來,科學界普遍認定地球的水是彗星撞擊帶來的「天外來客」,但中國科學院廣州地球化學研究所杜志學團隊的新研究,卻給這一傳統認知帶來了根本性顛覆。

地幔是地球內部介於地殼與地核之間的龐大區域,深度從數十公里延伸至2900公里,其中下地幔溫度可達數千攝氏度,壓力高達百萬大氣壓。

這樣的極端條件下,水分向來被認為無法穩定存在。

但杜志學團隊自製超高壓實驗裝置,模擬地幔深處的極端環境——壓力足以將鋼鐵壓成紙片,溫度能輕易熔化巖石,意外揭開了地幔的儲水潛力。

地幔是地球內部介於地殼與地核之間的龐大區域,深度從數十公里延伸至2900公里,其中下地幔溫度可達數千攝氏度,壓力高達百萬大氣壓。(示意圖來源:小紅書網友)

團隊的研究核心聚焦於地幔中佔比超過一半的關鍵礦物——布里奇曼石,這種被譽為地幔「承重牆」的礦物,從前被認為高溫下幾乎無法儲水。

但實驗數據顯示,它在高溫環境下的儲水能力,竟是此前認知的5到100倍,堪稱地幔中的「超級蓄水池」。

據估算,整個下地幔的儲水量,相當於現有地球海洋總量的0.08到1倍,這筆46億年前就存在的「原始庫存」,才是地球成為藍星的關鍵。

這一地幔深處的「原始水庫」,不僅僅是儲水空間,更在背後操盤著地球的「深層水循環」。

地球誕生初期仍是巖漿球時,地幔中的水隨著火山噴發進入大氣,凝結成長達數百萬年的降雨,匯聚成原始海洋。

而現今,海底板塊俯衝時會攜帶海水重回地幔儲存,再通過火山噴發循環至地表,讓海洋水量億萬年來保持穩定。

更重要的是,地幔中的水猶如「潤滑油」,降低巖石熔點與黏度,驅動板塊運動長久不息,同時攜帶二氧化碳等溫室氣體調節地表溫度,避免地球淪為火星般的冰窖或金星般的烤箱。

據估算,整個下地幔的儲水量,相當於現有地球海洋總量的0.08到1倍,這筆46億年前就存在的「原始庫存」,才是地球成為藍星的關鍵。(示意圖來源:網絡)

地球能在太陽系中獨占宜居地位,正是地幔儲水系統、板塊構造與足夠質量的完美契合。

質量確保磁場穩定抵禦太陽風,板塊運動實現水分循環,而布里奇曼石的儲水能力,則提供了源源不斷的水分供應。

這項研究不僅推翻了彗星送水的傳統學說,證明地球水資源主要來自「內部自產」,更刷新了人類對行星宜居性的認知。

從前尋找系外宜居行星,僅聚焦於是否處在「宜居帶」,如今看來,行星內部是否有類似布里奇曼石的「儲水高手」、地質活動是否活躍,才是能否留住水分的關鍵。

當然,地幔儲水的謎團尚未完全解開,諸如410至660公里的地幔轉換帶如何實現水分流動、上下地幔的水分交換機制等問題,仍有待更先進的實驗裝置與探測技術來解答。

但無論如何,杜志學團隊的發現已向世界證明:地球之所以能成為生命的搖籃,其深處的「儲水系統」才是真正的核心密碼。

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