地球誕生初期的水的成分是液態氫還是液態一氧化二氫

時間 2021-05-05 16:45:07

1樓:銅鼎金盾

自從達爾文的《物種起源》出版——其實在這之前,人們就認識到物種並不是固定的,而是可變的。《物種起源》出版後,人們更加深了這種認識,上帝創造論的根本信念被空前的懷疑所籠罩,甚至解體。科學家推測

生命不是一下子創造出來的。

比如:用簡單的物質通過組合排列一下子生成螞蟻,一下子造出人,就像車間生產一樣,快速出產品,這樣子不太可能。

也不是生命從來就有的。

比如,雞生蛋蛋生雞……從宇宙存在的那一刻就永遠迴圈不止。也就是說雞和蛋一開始就象雞的結構和蛋的結構那麼複雜。這也不太可能。

生命既然失去了上帝創造的依託,又不是從來就有,那麼剩下最後一條途徑

生命是物質從簡單到複雜逐漸演化形成的。

生命沒有了別的誕生途徑,就只能在地球上以自然途徑,依照物理化學的規律慢慢演化。

根據這個假設,科學家們考慮了生命誕生的條件,他們想到:生命在液體中更容易產生。因為液體有流動性,蒸發性,還有使液體內懸浮的顆粒做布朗運動的功效,這樣,依靠液體的特性,就有可能把能夠互相發生化學反應的物質,搬運到一處,使反應得以實現。

這個液體還得是優良的溶劑,能溶解盡可能多的物質。包括無機物和有機物。這樣才能夠從大量的「無效」東西中篩選出能夠結合成生命的物質。

固體和氣體都很難有這種優良特性。固體難以自由移動,即使互相能夠反應的「異性」固體近在咫尺卻只能望眼欲穿,不能結合到一起,形成結構複雜些的生命物質。氣體很容易擴散,使生命的「原始氣體湯」達不到應有的穩定濃度。

很明顯,這地球上已知的物質中,科學家想到了:水是這個誕生生命的最佳溫床。為此科學家做了一系列實驗,模擬地球的原始環境,以水溶液為基,尋找產生生命的自然誕生的可能。

那為什麼不考慮是液態氫呢?

在一標準大氣壓下(假設早期地球的氣壓也是這麼高),液態氫的溫度範圍大約在-253度~-259度之間,別說早期地球,就是溫度已經冷卻到現在這個程度的離太陽最遠的行星冥王星,它的表面溫度最低也有-225度,在這個溫度下氫就是氣態的。現今地球上最低溫度可達-90度,估計早期地球溫度更高,液態氫更不能存在了。

假設-253度~-259度的地球保持了液態氫存在,那麼地球上除了氦氣能夠以氣態存在之外,別說生命,幾乎一切都凍成了硬邦邦的固體。

另外即使地球溫度低到液態氫存在,它的液態存在範圍很窄,上下波動範圍只允許有6度,超過這個範圍就成了氣態和固態。相反,水的液態範圍可在 0到100度之間波動。也就是說,溫度劇烈變化的惡劣環境下,水比氫更有可能保持液態。

另一方面,氫的溶解熱是14卡/克,汽化熱是108卡/克,比熱容是3.4卡/克·開。按單位體積計,溶解熱980卡/公升,汽化熱7560卡/公升,比熱容238卡/公升·開。

水的溶解熱是80千卡/公升,汽化熱是539千卡每/公升,比熱1千卡/公升·開。水是氫的五倍左右。這又是什麼意思呢?

就是說,相同體積的情況下,水保持自己溫度穩定的能力很強。

假如水和氫一樣,保持液態的溫度波動都只有6度(或100度),由於同體積水的比熱溶解熱和汽化熱很高,損失或接收相同的熱量會使自己的溫度改變不明顯,氫則發生明顯的溫度改變,甚至氫會有很大概率發生物態變化。這會對水和液態氫內存在的物質和生命產生極大影響。

或許有一條魚春夏秋甚至冬季,都可以在水內可以自由活動,但在液態氫就不行了。遊著遊著這條魚感覺冷,咋?有點冷!

溫度好像下降了5度耶。然後突然它就游不動了。它被封在固體氫裡面了。

再然後,假設地球氣溫又上公升了,水還沒怎麼樣,液氫開始沸騰了。魚游著遊著感覺有點兒熱,咦?溫度上公升了有差不多5、6度誒。

然後它就看見周圍冒著大量氣泡。然後它就著陸了。又遊不了了!

天哪液氫河怎麼幹了?簡直活不了了。哦,不,或許魚從此被逼的學會了怎樣在陸地上奔跑?

講了這麼多就是想表明,水的大的比熱溶解熱和汽化熱保證了水中生物所處環境溫度以極大的穩定,保證生命長時間的正常代謝活動。

如果有在液態氫內生活的生命,則這種生命的代謝週期一定要跟隨液態氫的物性變化。極端溫度下的生命形式,代謝方式,我們還沒有發現。

2樓:shuangzi

思路還行,不過液態氫...題主你也太高看地球了吧...

總之目前生命起源的基本論點是分子在「一鍋濃湯「裡面自發反應成為能夠自我複製的大分子,目前尚且不知道這個過程是普遍的還是一次偶然事件..(如果能在火星上發現生命跡象就能一定證明只要條件允許,生命的誕生是一種普遍現象(如果不是播種那種說法的話))

所以,在一片液態氫的環境下,物質間是否會形成自我複製的大分子結構屬於未知的,海王星和天王星上貌似是液態甲烷還是什麼來著(溫度也各個階段都有)...

總之等啥時候能把太陽系這些行星和某些衛星都跑一遍就大概清楚了...

3樓:「已登出」

藍藻最先是在地球原始海洋裡繁衍,屬於水生植物,所以地球早期應該是水,並且海洋面積比現在的海洋面積大,後來由於地殼運動,造山運動,海洋面積有減少,有些山地地質考察發現有大量的海洋生物化石。

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