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26.4億年前的水是什麼味道?科學家冒險嚐了一口,結果如何?

2024-02-02 08:12:02

水可謂是地球上最為重要的自然資源,不僅滋養著地球萬物,同時也承載著地球的演變歷史。地球上的水不僅在表面流淌,同時也隱藏在深層地下,甚至流淌了幾十億年的時間。科學家發現了26.4億年前的最古老水,並親自嚐了一口,這究竟是怎樣的感覺呢?

據估計,地球表面水的總量可達13.86億立方千米,其中97.5%是海水,淡水的佔比只有2.5%。而在淡水中,絕大部分都被冰封在極地的冰川中,地表上的液態淡水只佔0.3%。

多年來的研究顯示,在地球內部也有大量的水存在。地球半徑可達6371公里,人類挖到最深的地方也只有12公里左右。雖然人類還沒有能力直接深入地球內部去研究,但地球內部的物質有時會透過岩漿被帶到地表。

科學家曾在噴發出的岩漿中發現了一顆特殊的鑽石,裡面包裹著一小塊尖晶橄欖石。透過光譜分析,這塊晶體的含水量可達1.5%。而在高溫高壓的地下深處,存在著大量的尖晶橄欖石,這意味著地球內部含有大量的水,科學家估計地球內部的儲水量是地表的3倍。

不過,地球內部的水不是我們所熟悉的形式——冰、液態水、水蒸氣,而主要是水的第四種形式,被困在礦物中的羥基分子(OH)。在高溫高壓的地球內部,水分子裂解形成羥基自由基,它們可以溶解到礦物的晶體結構中。

事實上,地表水和地球內部的水並不是完全隔絕開來的,兩者會透過地質迴圈進行交換。在海洋的底部,分佈著一些俯衝帶,海水就會從那些縫隙中進入地球內部。另一方面,透過火山噴發、岩漿流動等活動,地球深處的水又會被帶到地表。

不過,也有一部分地球內部的水沒有參與迴圈,始終與世隔絕,保持原來的樣子。在加拿大一處礦山3公里深的地底,地質學家有了令人難以置信的發現,他們找到了流動的水,每分鐘可以流過幾升的水。

透過分析水中的同位素比例,例如,氫、氧、氚等同位素的測定,科學家可以推斷出有關水形成時間的資訊。經過鑑定,這些水最早可以追溯到26.4億年前,這成了地球上已知最古老的水。

這些古老水的存留離不開地下深層岩石的保護作用。岩石可以防止水分子透過,形成一個封閉的水庫,使得這些水能夠儲存下來,不受外部環境的影響。

更為不可思議的是,科學家還在這些古老的水中發現了生命存在過的痕跡。地球上最早的動物出現在7.5億年前的海洋之中,已知最古老的多細胞真核生物出現在21億年前,所以這些古老水中的生物是十分原始的微生物。

26億年前,地球處於太古宙的新太古代,那時火山和板塊運動十分活躍,地殼要比現在薄了很多,到處都是斷層,地幔正在翻湧,這可能為地表水進入地下提供了便利。當時,藍綠藻還未大範圍爆發引起大氧化事件,地球大氣層中幾乎沒有氧氣,二氧化碳是最主要成分。

至於地球上最古老的水是什麼味道,品嚐過的地質學家描述道:“又鹹又苦,比海水鹹得多”。那麼,26.4億年前的水不會變質嗎?喝了這些水真的沒事嗎?

水分子是由氫和氧元素組成,是一種極為穩定的化學物質。水分子本身並沒有變質的概念,所謂的變質一般是因為滋生了微生物。而最古老的水封存於地下深處,並且鹽分極高,沒有微生物可以在這種水中生存。只要水中沒有溶解有毒的化學物質,嘗一口這種水不會對身體造成影響。

事實上,水分子一直會在地球上迴圈,只是它們存在的形式有可能發生變化,有時是液態水,有時是固態冰,有時又是水蒸氣。我們現在喝的水都可以追溯到遙遠的時間之前,它們有可能被幾千萬年前的恐龍喝過。有的水甚至能追溯到45億年前地球誕生之初,由原始太陽系的彗星所帶到地球上的水。

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