地球自己也能造水

汤伟

水是地球上最重要也是最常见的物质之一，它不仅覆盖了超过三分之二的地表，还深埋于地下。比如，在地壳之下、厚度约3000千米的地幔中，就储藏着总量可能使地球水量增加两倍的水资源，而在占据地球质量约30%的地核中，由于氢在高温高压下更容易與氧结合，地核可能含有比地幔还多的水。

不过，在地球诞生之初，地球可不是现在这个模样。科学家们认为，由于当时地球太接近太阳，像山一样大小的微行星又疯狂撞击地球，产生了巨大的热量，最初的地球可能就像传说中的“地狱”，地表温度非常高，滚烫的岩浆四处流淌，水或水蒸气无法存在。不过，随后，一个很奇怪的事情发生了，在相对较短的地质时间内，海洋突然出现了。这些水来自哪里呢？

研究者们提出了一种假设。在十亿年前，携带有水的小行星或彗星撞击了地球，炽热的地表蒸发了这些外来者带入地球的水分，富积在原始的大气中。随着地表冷却，水分开始凝固，以雨水的形式降落，形成了地球的海洋。

不过，一项新研究显示地球实际上也有造水的能力，而这一过程涉及到地球内部的化学反应。

在地壳和地幔中，广泛存在着一种叫做石英的造岩矿物。石英又叫硅石（即二氧化硅），通常情况下，物理性质和化学性质都非常稳定，但在上地幔（从地壳延伸到约410千米的深度），有足够的热量和压强，可以使得这一材料产生化学反应。

具体来说，计算机模拟显示，一旦上地幔的温度达到1400摄氏度，压强比标准大气压高2万倍时，石英会与液氢发生反应，产生甲硅烷以及液态水。……