如果海洋被移除，会再生吗?

Question

在地球上，有足够的氢和氧行驶1388万公里^ 3美元(计算如下)。然而，海洋中含有只有十分之一．

显然，大部分氢必须储存在与水不同的其他化合物中。或者是地球内部深处的水:一些研究表明，地球内部的水含量可能是地表附近水的三倍．

另一方面，有许多化学反应，如众所周知的光合作用而且呼吸，可以将水转化为其他化合物，反之亦然。

我们通常认为地球上有固定数量的液态水(加上或减去大气中回收的液态水)。但在我看来，上述过程可能会在地质时间尺度上显著改变水量。

所以我的问题可以表述如下:在地质时间尺度上，是什么决定了地球上液态水的数量?

以下是我正在思考的两个过程的例子:

1. 储层转移如果井里的水被抽走，它周围的地下水库会慢慢地重新填满井。如果地球上的海洋被移除，会发生同样的情况吗?来自地球内部深处的水会通过火山爆发重新填满海洋吗?

2. 化学平衡对于一个可以双向进行的化学反应，如果反应物和生成物处于平衡状态，然后我去掉生成物化合物，就会生成更多的生成物，直到达到新的平衡。如果我把水从地球表面移走，会发生同样的情况吗?来自岩石和空气的氢和氧会结合起来部分补充海洋吗?

(这个问题的灵感来自于大气向太空流失了多少水?）

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计算地球上可能存在的最大水量

地球上能拥有的最大水量受到可用氢的限制。现在，每克块状地球有260$ {g} $ \μ\文本氢的以及充足的氧气。

考虑到地球的质量是$5.972 \乘以10^{27}$，和260美元\μ\文本{g / g} $对应于氢，那就是总和$1.552 \乘以10^{24}$氢的g摩尔质量为1.007 g/mol，对应于$1.540 \乘以10^{24}$摩尔，足够制造$7.703 \乘以10^{23}$水的摩尔(如一个水分子中需要两个氢原子)。因为水的分子质量是18.0152克/摩尔这样的水量会很重1.3877美元\ * 10 ^ {25}$克。最后，假设密度为1$ \文本{g / cm} ^ 3美元我们得到的总数1.3877美元\ * 10 ^ {25}$文本\{厘米}^ 3美元或13877025731美元\ \文字{公里}^ 3美元；那相当于地球表面水总量的10.01倍(包括海洋、湖泊、河流、地下水等)，估计加起来是1386000000年文本\{公里}^ 3美元．

Answer 1

我不知道所有能破坏或创造水的有机和无机化学反应，以及控制它们的因素。但我可以尝试一下与火山和储存在地球内部的水有关的部分:

火山喷发中最丰富的气体是水，相当于80%以上的排放气体的体积(源)．如果我们考虑一下我们所知道的最大的火山爆发之一鸟羽超级火山爆发七万五千年前。排出的水量估计在540美元\ \文字{公里}^ 3美元．

图:著名火山喷发喷出物质的比较(源）

从这个角度来看，你可以看到需要大约250万次多巴火山喷发才能重新填满海洋。

在过去，纵观地球的历史，我们有理由认为火山的喷发量平均每2000年就相当于多巴火山爆发一次，这足以输送目前海洋中的水量，但要超过45亿年。

然而，地球上的大多数火山活动都与俯冲火山活动(包括鸟羽火山)有关，而这种火山活动依赖于水的输入来产生喷发的岩浆，而且可以说，爆发的水中有很大一部分是在相应的俯冲带中损失的水。

然后我们可以得出结论，火山水的输入最终可以帮助保持海平面在一个干燥的海洋上，但速度非常缓慢，而且需要很长的时间。但如果海洋干涸，火山活动不太可能恢复这种情况。

在这个问题的背景下，火山释放水的速度使水流失到太空的速度相形见绌。然而，经过足够长的时间，这些损失可能会使我们的海洋和地球内部干涸。但更重要的是，我不知道从地球内部到地球内部的水的净转移是零(平衡)，或者地幔实际上是从海洋中吸收水，还是填满海洋。也许我们不应该担心行星会把水流失到太空中，而应该担心它们会把水流失到内脏中。

Answer 2

能产生或破坏水的反应:

$ {\ displaystyle {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox{有限公司}}_ {3}\ {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox {O}} + {\ hbox {C}} {\ hbox {O}} _ {2}} $

(而且还有很多$ {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox{有限公司}}_ {3}$(碳酸)在海水)。

$ {\ displaystyle {\ hbox {HCl}} + {\ hbox{氢氧化钠}}\ {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox {O}} + {\ hbox{氯化钠}}}$

燃烧:$ {\ displaystyle {\ hbox {C}} _ {3} {\ hbox {H}} _ {8} + 5 {\ hbox {O}} _ {2} \ 3 {\ hbox{有限公司}}_ {2}+ 4 {\ hbox {H}} _ {2} {\ hbox {O}}} $

盐酸和氢氧化钠:$HCl + NaOH→H_2O + NaCl$

钙+盐酸:$CaCO_3 + 2hcl \到CaCl_2 + H_2O + CO_2$

$CO_2 +H_2 \→CO + H_2O$

$2H_2 + O_2 \到2H_2O $

Answer 3

光合作用和呼吸作用只是将水转化为有机化合物，反之亦然，这些反应不能改变地球上的水量，只能将一小部分水转化为有机化合物。