首页 > 科学 > 土星

地球不是太阳系内液态水最多的星球,土星和木卫二的水比地球还多

时间:2026-01-06来源:网络作者:小菜点击数:
简介:目前我们普遍认同地球上的生命是起源于水中,也就是起源于地球的海洋中,地球表面超过71%的面积都是被水覆盖,

【菜科解读】

水是生命之源,目前我们普遍认同地球上的生命是起源于水中,也就是起源于地球的海洋中,地球表面超过71%的面积都是被水覆盖,所以地球可能叫“水球”才更为恰当。

地球上总共拥有的水量是极其惊人的,如果我们把地球上的水全部集中起来,大概可以形成一个直径1300千米的巨大水球,这个水球将会比比天王星的卫星天卫二还大。

拥有液态水的星球

既然水是生命之源,所以我们在寻找地外文明的时候,通常以这个星球是否拥有液态水来加以判断是否可能存在生命。

那些,被誉为“超级地球”的行星,通常也是以温度适宜液态水存在,为主要依据。

如果,仅仅以液态水这个角度来说,地球并不是太阳系中唯一拥有液态水的星球,还有好几个星球上都有液态水,而且水量比地球上还多。

太阳系示意图

首先,是八大行星中的土星,土星是一个巨行星,通常以为土星的构成应该和木星差不多,确是土星和木星一样也是主要有氢和氦组成的气态行星,其内部最中心是一个岩石核心,体积是地球的4倍。

但是,和木星不同的是,土星的岩石核心之外还包裹着大约5000公里厚的水,体积达10万亿立方千米,是地球总水量的7000倍之多。

土星

其次,在太阳系目前发现的八大行星的卫星,数量超过175颗,其中也不乏拥有液态水的存在。

木卫二是木星的四颗伽利略卫星之一,直径约为3122千米,比月球略小,不过木卫二和月球构成很不相同,目前认为木卫二内部拥有一个较小的固体内核,外部被巨量的额水包围。

由于木卫二距离太阳很远,所以温度较低,表层是厚厚的冰层,其厚度可能达到100公里,而之下则是巨量的液态水,其总水量约为地球水量的9倍。

冰层覆盖的木卫二

再次,除了木卫二之外,太阳系的其他卫星也有很多都拥有水,据探测,木星的另外两颗卫星木卫三和木卫四也含有大量的水。

木卫三的陆地表层,有部分区域也是覆盖有冰,冰面下可能有深大数千米的液态水。

木卫四是由几乎等量的岩石和水所构成,据探测其内部可能也是一个较小的固态内核,而其表面以下100千米可能存在一个液态水构成的地下海洋。

木卫二内部结构图

最终,除了木星的卫星之外,土星最大的卫星土卫六,以及土星的土卫一、二、三、四等卫星上面可能都含有液态水。

虽然,我们的太阳系内除了地球之外,包括土星、木卫二、木卫三、木卫四、土卫六等星球上都存在液态水,但是我们也确定那些星球上几乎很难有生命的存在。

这些星球都距离太阳十分遥远,星球表面温度都很低,就算有水也是以固态存在,只有在内部巨大压力作用下,才存在液态水。

所以,所谓的宜居星球,是需要星球表面要有液态水,就像地球一样。

地球和没有水的地球

地球早期的海洋水温是多少?

中国石油大学(北京)李平平教授团队近期在《Science Advances》发表的研究,通过碳酸盐团簇同位素技术首次精确重建了13.6亿年前华北克拉通的古海水温度为26.9摄氏度。

这一发现显著低于此前对该时期海水温度的普遍估算,为理解地球早期气候和海洋环境演变提供了关键数据。

研究还揭示了当时海水的氧同位素组成,表明中元古代海洋可能比过去认为的更冷。

1. 研究技术与方法团队采用创新的碳酸盐团簇同位素(Δ47)温度计,直接分析华北克拉通下马岭组的碳酸盐岩样品。

该技术通过测量碳酸盐矿物中13C-18O键的丰度来推算形成温度,避免了传统氧同位素方法受海水成分假设影响的局限性,结果更可靠。

2. 温度争议与意义此前基于氧同位素的研究曾推测元古代海水温度高达50-70C,甚至早期研究推断20亿年前可能达80C。

新结果(26.9C)表明当时气候更温和,挑战了“早期地球长期极端高温”的假说,对理解生命演化(如真核生物扩张)与环境温度的关系至关重要。

3. 更早时期的温度推测2006年法国科学家对硅质岩的研究显示,海水温度从20亿年前开始下降,至8亿年前降至约20C。

但更早期(如太古宙)的温度仍缺乏直接证据,需进一步研究验证。

地球为什么会进入冰河时期

地球进入冰河时期是多种因素复杂作用的结果,天文和地质因素是两大核心驱动力。

1. 天文因素地球在宇宙中的运行状态并非一成不变,其轨道参数的周期性变化,即米兰科维奇循环,会改变地球接收太阳辐射的总量和分布。

例如,当地轴倾斜度变小时,高纬度地区的夏季会变得更凉爽,导致冬季积雪无法完全融化,年复一年,冰盖便逐渐扩张。

此外,太阳活动本身也有起伏,当太阳黑子减少,太阳辐射输出减弱,地球整体温度也会随之下降。

2. 地质因素地球自身的“身体构造”变化也至关重要。

大陆板块的漂移会改变海陆格局,如果大陆聚集到极地附近,就为大规模冰盖的形成提供了广阔的“温床”。

冰雪的高反射率又会将更多阳光反射回太空,让地球进一步变冷。

同时,剧烈的火山活动也会成为推手,大规模喷发会将大量火山灰和二氧化硫气体送入高层大气,这些气溶胶像一把“遮阳伞”,长时间阻挡阳光,导致全球气温降低。

3. 大气成分变化地球的“保温外套”——大气层中温室气体的浓度,直接决定了全球温度。

如果大气中的二氧化碳等温室气体浓度因故(如被大量植物吸收)显著降低,温室效应就会减弱,地球保存热量的能力下降,气候便会逐渐转向寒冷。

猜你喜欢

地球不是太阳系内液态水最多的星球,土星和木卫二的水比地球还多

点击下载文档

格式为doc格式