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小編的世界 優質文選 c20

水分子一直在消失,地球上的水為何不減少?


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2020年10月15日 -
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晚間閱科學

我們知道,地球有著「七大洲四大洋」的說法。雖說陸地之洲有七個,但對於海洋來說,一個大洲的面積是比較小的。因為地球上四個大洋加起來的總面積就占了地球表面積的70%,所以地球上最多的就是水資源,不過是海水,而不是淡水。淡水資源對目前的人類數量來說是欠缺的,並不足支撐所有人類的日常生活用水。

但別看海水有那麼多,其實它一直偷偷流失於地球之上。為什麼說海水在流失呢?地球是一個比較封閉的循環系統,其內部的生態是持續有機的,比如說水循環。然而水循環卻有一個問題,那就是水循環在其循環的過程中會出現流失的情況。最重要的是,流失的水量是相當大的。此外,水從地球上流失並不是直接以水的形態,而是變成了其它的形態。

水的組成是水分子,而水分子的組成是氫元素和氧元素,或者說是氫原子和氧原子。氧原子是一種比較重的物質,它是不會流失的。不過,當水在大自然中分解後,氧原子會因為自身的重量而沉降在地表上或大氣層內。而氫原子由於比較輕,所以會上升漂流在空中。

水被分解後,氫原子會一直上升到大氣層的最上面。等到了大氣層頂端後,氫原子就需要藉助一些外力來讓自己逃脫。首先,是太陽活動,也就是說太陽風會將地球上空的氫原子大量帶走;接著就是氫原子自身與其它粒子的碰撞會產生一種推力,其速度會達到脫離地球引力的速度。於是,氫原子就會飛走。

說到這裡,或許有一些人會產生疑問:既然氫原子會逃離,那為什麼地球上的水好像一直都是這麼多呢?前面我們說過,地球是有一個完整的水循環系統,雖說氫原子一直在逃走,但也會有新的氫原子加入到地球的水循環中。此外,還有兩個原因。第一,宇宙氫原子的含量非常多。地球在圍繞太陽運動時會吸收宇宙中的氫原子來補充所流失的那一部分;第二,地球自身的引力。地球引力會將一些太陽風攜帶的氫原子吸收,並附著於地球內部,使其參與地球自身的水循環中。

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值得注意的是,雖說目前地球的水含量算比較充足,但太陽的活動是會一直加強的。再過幾億年,太陽溫度將會上升,其會導致地球的年平均溫度達到五十攝氏度以上。到了那個時候,地球上所有的水估計都會被太陽在短時間內給蒸發掉。屆時,人類也會遭到滅亡的災害。值得慶幸的是,太陽活動增強到足以影響人類生活的時間大約是十億年之後,所以人類還有許多的時間來發展。