海洋的水從何處來？

海洋的水從何處來？
臺北市立建國高級中學葉昭松老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

有關海洋的形成，可以分兩個方面來討論：一、海從哪裡來；二、海水如何獲得其現有的成分。針對海水的來源，目前則有三種假說，包括（一）地球的原始大氣凝聚而來。（二）由火成岩分解而來及（三）經漫長地質年代逐漸累積而得。

提出第一種假說的人認為，地球早期大氣由火山釋氣作用而來，主要成分是水蒸氣、二氧化碳、 二氧化硫及氮氣（比例由多到少）等。又因地球清空軌道成為行星後，撞擊地球的小行星數量變少了，所以原始地球開始冷卻，水蒸氣脫離不斷汽化凝結的循環，終 於可以保持液態累積在地表，海洋就此誕生。但是有人可能覺得奇怪，如果真是如此，那當時大氣中的稀有氣體，例如氦、氖，應該會溶在大海裡面，但以目前的海 水中的含量，比這個理論少了數百萬至數十億倍，主因是當時地心引力比現在小很多，無法吸引住這些氣體，而飛散到太空去了。

主張第二種假設的人認為地球誕生在太陽系的過程中，從太空中收集的水分大部份以化學方式結合於岩石之中，後來則由這些岩石分解累積形成海洋。由實驗可知， 火成岩僅含有5%的水分，且即使所有火成岩的水都釋出，也不足以形成現今的海洋水體量，顯然海洋中大部份的水並非來自岩石的風化，然而海水中很多的陽離 子，如鈉、鎂、鈣、鉀等，卻應是來自於岩石。

第三種假設認為海水是由漫長地質年代累積而得，通常最易為人所接受。此一假說認為，海水是經由長時間，慢慢聚積而得。此種聚積的過程，不一定是均勻或具連 續性。而水之來源為火山活動、熱噴泉以及火成岩之加熱。除水而外，陰離子，如氯或硫，皆由火山之活動而釋出。火山中含有許多不同的元素， 藉由火山噴發時隨著火山氣體離開火山，比較輕的向氫氣藉著吸收太陽能而具有高動能脫離地球重力而離開地球到太空中，而比較重的例如氮氣及氯氣，就留在大氣 中，水蒸氣也隨著火山氣體噴發而進入大氣，而在地球慢慢冷卻的過程中，水蒸氣慢慢凝結成水，之後落到地面上聚積在低地而形成海洋。後來部份水蒸氣藉著吸收 太陽能而分解成氧氣和氫氣，還有些植物進行光和作用將二氧化碳轉變成有機物而放出氧氣。

參考資料
Ruddiman, William F., 2007, Earth Climate : Past and Future, W H Freeman & Co.
Brian J. Skinner and Stephen C. Porter, 1994, The Blue Planet: An Introduction to Earth System Science, 572p.