盡管我們把居住的星球叫做「地球」，但實際上，水才是這個星球上真正的主角。地球上的水無處不在，比陸地還要多得多。
人們可能會好奇，這麽多水難道就沒有一絲一毫流到外面或者漏到太空裏嗎？
今天咱們來談談，為啥地球上的水不會消失，還有這些水一開始是從哪兒來的。
【液體水是逃不出地球的】
簡而言之，地球上的水，跟其他所有東西一樣，都受到地球的重力牽引，永遠離不開地球。就像當年牛頓看到蘋果落地那樣，他明白了一切都是因為地球有重力。所以，地球上的水永遠都擺脫不了地球的吸引。
地球內部的力，就是那個我們所說的重力，其實是從地球核心發出來的。這也就是說，不論我們站在地球的哪個地方，那種力量都會像磁鐵一樣「粘」著我們，讓我們離不開地球。
重力就像宇宙的遊戲規則，無論星球大小，都有它的份。就像地球上的水，雖然自由流動，但永遠也逃不出地球重力的掌控。所以，液體水是沒有機會逃走的，因為重力就是它的緊箍咒。
你知道嗎，液態水只是水的一種樣子。當水蒸發或者參與光合作用時，它還會變成氣體，然後飄到空中去。這豈不就是水以氣體的方式逃離了地球嗎？
雖然氣體輕盈地飄浮在地球周圍，但它們並沒有逃離地球。相反，地球的重力牢牢地吸引著它們，使它們無法逃脫地球的束縛。
那麽，對於比水輕的氣體來說，它們就真的無法逃脫了嗎？
【大氣的分層】
說到大氣層，這個名字還真不是隨便取的。它真的就是像層層疊疊的被子一樣，把地球包得嚴嚴實實的。你想象一下，那些蒸發後的水，變成氣體後都飄到了天上，它們就像是在玩疊疊樂，一層接一層地堆積在那裏，真的是超級厚的。所以，我們的大氣層就是這麽來的，一層又一層的氣體堆疊，給地球穿上了一件超厚的「羽絨服」。
大氣從上到下分好多層，最下面那層叫對流層。你知道嗎？超過90%的水蒸氣都在這層裏。因為這裏的大氣裏水分多，體積大，所以比較重，就受地球重力影響，一直待在最下面啦。
對流層上面就是平流層，距離地面大約有55公裏。隨著高度的增加，大氣裏的水汽就越來越少了。
在這片區域，由於紫外線的照射，最上層的氧分子被分解成了氧原子，這些氧原子再與其他的氧分子結合，形成了臭氧。簡單來說，就是紫外線把氧分子拆成了氧原子，然後氧原子又和其他氧分子組合成了臭氧。
這個區域溫度高，是因為它吸收了短波紫外線，這樣一來就形成了逆溫層。而逆溫層就像一個「蓋子」，阻止了大氣上下對流，導致大氣無法交換。
想要到達中間層，你得先從平流層頂部往上飛，至少得飛85公裏。到了那兒，水的含量就少得可憐了，即便有，也主要是固體冰的形式。
你是不是覺得大氣的分層到這裏就完了？其實不然，大氣還有更外層的區域，叫做暖層或電離層。這個區域離中間層的頂部至少有800公裏遠呢！
來到這個區域，水汽已經蕩然無存。即使偶爾有幾個水分子僥幸來到這裏，也會被電離作用分解成氫離子和氫氧根離子。
電離層外面，有一層磁力層，也叫外層和逃逸層。當進入這個區域，差不多就靠近地球和外太空的邊界了。
這片區域就像是一個模糊的界限，雖然與外太空的邊界不是很清晰。在這裏，地球的重力變得特別微弱，空氣也特別稀薄，幾乎可以說是幾乎沒有。這種空氣的密度，大概只有地表空氣的一億億分之一那麽少。
只要某物進入這片區域，它就不再受地球重力的束縛了。想象一下，如果大氣中的某些小顆粒進入這個區域，它們就可以自由自在地脫離地球，進入浩瀚的宇宙空間了。
【水能以氣體的形態逃走嗎】
水汽集中的地方，就在大氣層的最底部。光想靠自己的力量浮上去，那可不容易。即使它跟空氣裏的其他氣體混為一體，它也不會因為變得更輕而上升。簡單說，就是水汽多的地方，光很難自己浮上去。
此外，大氣層的溫度並不統一，有些區域的氣溫相當低。在這樣的低溫條件下，原本凝結的水分子會再次變回液態水。
當凝結的東西越來越多，整個的重量也就越來越重。這些凝結成水或冰晶的東西，如果浮力不夠支撐，最後還是會因為地球的重力而落到地面上。簡單來說，就是凝結多了就重，浮力撐不住就會掉下來。
總之，這些水最終還是回到了地面。即使它們後來蒸發並再次升空，也只不過是在迴圈中重新開始了新的旅程。所以，一切又回到了起點。
此外，大氣層裏還有逆溫層，就像是一道隔離帶。在平流層和熱層這些區域，溫度分布很奇特，底下冷上面熱。
在這種情況下，空氣密度在下層會更大，這樣水汽更容易凝結成水或冰晶。而當它們從氣體變成液體或固體後，它們就很難再上浮到更上面的區域了。
簡單來說，地球的設計真是太巧妙了，它能把所有的水都牢牢地鎖在自己身上，一滴都跑不掉。即使有少數水分子想「逃跑」，最遠也就跑到電離層，然後就再也沒有逃脫的機會了。因為在那個高度，水的形態會發生改變，再也無法離開地球了。
水分子既然不能憑借自己的力量浮走，那要是它們跑得特別快，透過擴散的方式，能不能突破限制呢？
【能逃走的不是水，而是構成水的一部份】
想要擺脫地球重力的束縛，非得快速不可，目前人類只有火箭技術能實作這個目標。不過，水分子在自然狀態下，僅憑其熱運動是別想逃脫的，它們可沒這個能耐。
挺有意思的一件事是，雖然水整體上是無法逃離地球的，但是水裏的氫原子或者氫離子在重力稍微減弱的情況下，還是有能力擺脫地球的束縛的。
比較之下，氧氣、氮氣和二氧化碳因為分子量較大，所以被地球牢牢吸引，逃不出它的懷抱。就像是在磁力層這個區域，你基本上找不到空氣分子，只有氫和氦這兩種小個子的原子，才能順利穿越這一地帶。
氫原子輕盈得能夠穿越一切，最終抵達外太空。這讓人忍不住好奇，如果氫不斷逃逸並損失，那麽水豈不是也在持續減少？長此以往，地球上的水豈不是會漸漸枯竭？
【地球有「補水」機制】
科學家們算過一筆賬，地球每秒鐘都在失去3公斤的氫。想想看，這麽多年過去了，地球的水為啥一點沒少呢？
雖然氫會逃離地球，但太陽風和偶爾的隕石為地球補充了氫，所以這些空位很快就被新的氫填補了。簡而言之，地球並不會因為氫的逃離而失去太多，因為新的氫會迅速補上。
除了氫會逃逸外，氧氣還能與硫化氫、氨和甲烷等發生化學反應，這些反應能夠生成二氧化碳、水、硫酸和氮氣等產物。
這種轉化機制導致地球上的氧氣含量不斷攀升，而那些經過氧化反應後生成的物質，居然也能變成水。
透過迴圈機制，二氧化碳、硫化氫、甲烷等構成了早期的大氣層。經過億萬年的演變，現代的大氣層主要由氮氣、氧氣和二氧化碳組成。簡單來說，就是這些氣體經過長時間的迴圈和變化，形成了我們現在所呼吸的大氣。
隨著這個過程，碳基生命的生存機制得以逐漸建立，構成了一個完美的迴圈。那麽，這些無處不在的水最初又是如何產生的呢？
【地球上的水是自己生成的】
多年來，科學家們一直在探討水的起源。有一種看法是，地球在誕生初期就已經內建水了。
就算一開始不是水的形態，可是因為構成水的元素——氧和氫在自然中特別常見，所以最後還是會變成水。
有科學家猜測，很久以前地球上的水其實是藏在地球內部的液體。然後，因為地殼板塊的運動和火山爆發，這些水慢慢地跑到了地面上，一點一點地匯集起來，最後變成了我們現在看到的江河湖海。
科學家發現，地球內部能儲存很多水，特別是巖漿裏，水含量特別高。實驗顯示，在10000℃高溫和15千巴高壓下，巖漿能產生30%的水。這意味著地球內部的巖漿裏藏有大量水資源。
現在的地球上，所有的活火山，它們火山口那塊地方的巖漿，裏面都含有水分，多的能有6%，還有的能達到12%呢。
經過科學家們計算，地球上的巖漿規模非常大，他們推測在過去的幾十億年裏，超過一半的地表水都是由巖漿噴發形成的。換句話說，我們地球上的很多水，其實都是來自地球內部的巖漿。
地球內部不僅有巖漿，還有很多礦物質也含有結晶水。這些水有時會從巖石裏釋放出來，到達地表。但總的來說，這部份的水量並不是最多的。
地球的水不僅存在於地表，還有很多儲存在地幔裏。有澳洲和加拿大的科學家認為，地幔中的水才是地球上水的主要來源。
簡單說，就是那個地幔厚度有25公裏的地方，它藏的水量，可能是我們現在看到的地表水量的三倍呢！
雖然現在科技還沒能深入地球內部探測，無法確切確定地球內部是否存在水，但這些都是基於推測的。不過，這也提醒我們，對於地球內部的了解還需要更多的科技進步和研究。
【外部來到地球的水】
除了地球內部生成水的理論外，還有種說法是地球上的水來自外部。其中，太陽被認為是地球上水的重要來源。
太陽風一旦形成，就能輕松抵達地球大氣層外。在這個過程裏，大量的氧核和氫核會進入地球的範圍，與電子結合後，就變成了氧原子和氫原子。
最後，這些分子經過化學反應變成了水，然後透過凝結變成雨滴，落到地面上。據估計，現在地球的外圍還能產生至少1.5噸的水，這些水會以雨的形式降落到地面。
有些人覺得，按照這種方式形成的水量太小了，很難形成地球上現在這麽大片的海洋。於是，也有人認為，太空隕石撞擊地球時，可能會帶著一些水來到地表。
你知道嗎？碳質球粒隕石含水量超高！這種隕石占太陽系隕石的八成以上，它們早就降落在地球，成了我們現在看到的地表水的主要來源。所以說，我們地球上的水，有很大一部份是來自這些隕石哦！
【結語】
綜合來看，大部份科學家覺得地球上的水來自內部。雖然外部來源的機制可能很完美，但水的數量顯然不夠多。只有地球內部原本就有水，才能形成現在地表上那麽多的江河湖海。
由於重力的作用，地球上的水得以穩固存在。它不斷地在地表和天空之間迴圈，經過多種形式的轉化，為地球上的所有生命提供了必要的保障。簡而言之，水在地球上透過迴圈和轉化，為生命提供了源源不斷的支持。
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【水會不會離開地球？】這是中國科學院在2015年6月19日探討的一個問題。
