若把宇宙中元素的丰度与H₂（气）＝2O（气）⇌2OH（气）或H₂（气）＋O（气）⇌H₂O（气）等化学反应的自由能变化组合起来考虑，则在宇宙空间，氧如果与其它元素构成某种结合的话，其构成OH或H2O这些化学形式的可能性最大。据戈德堡（1960）的资料可知，太阳主要以Or的光谱占优势，而在最表面的的薄层上有OH存在。

    但在低温的宇宙空间，氧与与氢结合最显著。最近特别在引人注目的红外线星（被评为最初生成的星）上，雷蒙德等（E．Raimond和B．Eliasson，1967）看出由OH构成的光谱。进而切昂格等（A．C．Cheung等，1969）和诺尔斯等（S．H．Knowles等，1969）叙述了银河系中H2O或者OH的存在，并经常伴随物质的定域化和发热而出现。换言之，有证据证明H₂O或者OH从恒星生成的初期就一直存在着。
    不难想像，行星在太阳系中生成的时候，水是重要的成分之一。但是人们却沿袭下来一种想法，即认为在包括太阳在内的太阳系物体的形成方面，一种种最近乎情理的设想，是把以氢气及硅酸盐为主体的微粒子作为起始物质。虽然还有的人，诸如福勒等（W．A．Fowler等，1961）把冰粒子看作是行星物质的起始物质，但是更多的人未予重视水对行星形成所起的作用。
    在讨论地球上大气和海洋的进化时，尽管在地球这一物质体系中，水的动态随时间变化的情况，的确是个应予考虑的问题，但不得不在欠缺有关水的初期含量和存在状态知识的情况下进行论述。
    关于地球的整个化学组成，基基于陨石性物质的化学知识建立模式，并据此正在继续努力推测其化学组成。尽管如此，就挥发性物质来说，由于如下三个理由，致使不能以陨石性物质直接用来代替地球物质。这三点理由是：（i）陨石通过大气时，挥发性物质有失去的可能性，或其落地后，可能与地球上的挥发性物质发生相互作用；（ii）由于陨石的种类不同，其挥发发性物质的存在量有大幅度的变化；（iii）地球经历了较长的历史时期，挥发性物质的一部分有可能失散到重力圈之外等等。测定或推测行星系物体中含水量的例子，汇总于表3．1中。

表3.1  太阳阳系物体的含水量

*  地球整体的推测值，参考“地球内部水的存在状态”。

**  根据 Venera V字宙火箭（1969）的探测结果。

***  根据Science，165，893（1969）资料。
****  根据Science，167，538（1970），但这种水，重氢含量低，或许是起源于太阳风。

    由表可看出，含有大量有机物的碳质球粒陨石含水量极高。这种陨石中的水主要以含水矿物（如绿泥石或石膏）的形式存在，另外据博托托（G．Boato，1954）对某些碳质球粒陨石类型1（例如 Orgueil*和 Ivuna**）中水的重氢丰度的测定，得到比地球上任何物质都高得多的值，所以可设想，在这种陨石中含有地球以外（其它星球）物质的水。普通球粒陨石中的水以何种形态存在，尚不十分清楚楚。再有，该表所列陨石中水的分析值，仅只是对目击落下的新鲜陨石样品测得的。尽管如此，陨石经大气降落时，由于发热还是有失水的可能性，但是降落中生成的熔融表皮，还能相当出色地起到保存陨石内部气体分布状态的作用，这可由如图3.1He³的萃取实验（E.L.Fireman，1958）得知。关于其保存水的情况，与保存气体的情况无甚差异。就是说，可以认为陨石降落时水保持得很好，另一方面，也有人指出，陨石降落后恐怕地球上的水也要混入一些（B.Mason，1962）。

*  Montauban的Orgueil陨石，是1864年5月14日20点在法国Jarn-et-Garoknel附近降落的20个陨石的总称。每颗都约如拳大，共重12公斤。属碳质球粒陨石。——译者注

**  Ivuna陨石，是1938年12月16日17点30分降落于非洲坦桑尼亚Rukwa湖西岸Ivune附近的2-3颗陨石的总称。其中之一重可达704克。属炭质球粒陨石。——译者注
    表3．1中所列的地球含水量值，是将仅含于地壳中的水，除以整个地球质量而得到的商，可以说该值为地球含水量的下限。假设地球与普通球粒陨石的单位含水量相同，那么这就等于说8倍于现在地壳中水的量，在地壳以下存在着，即整个地球水量的1／9曾一度到过地表。这个问题拟在下节详述，本章欲将地球与被认为是其兄弟行星—金星的水的情况作一比较。在1967年Venera IV号（苏联）、Mariner V号（美国）和1969年Venera V，Ⅵ号的探测结果，加速提高了人们对金星大气的认识。表3.2中列有金星大气与地球大气的数据。该数值是以质量形式表现这两个星球的大气中化学形式的总量，是将其大气总量分别除以地球、金星质量所得的商，也就是说，表中数值表示它们的气体含量。
    对地球而言，其含水量采用表3．1所列的值，而其二氧化碳量，则由地壳中碳酸盐推测，假定在地壳中固定的碳酸曾一度全部以CO2的形式存在于大气中计算而得。

表3.2  金星与地球气体含量的比较

    如果把 Venera IV号对金星测得的值与地球的值作一比较就会发现，除含水量以外，其它气体含量两者惊人地类似。但如果与更新的 Venera V号测得值相比，就能看出金星比地球更富含挥发性物质（水除外）。与此相反，大概还有相反的意见，认为地球含有与金星大致相等的挥发性物质，但其大部分停留在地球内部。但这种相反的意见，是难以成立的。

    表3．3中列出了地球与金星的各种要素。

    从表3．3中可看出，这两个紧邻行星的大小和密度等极为相似。而且很自然，认为它们进化的模式大概也是很相似的。从密度相似来推测，金金星或许存在着液体核。金星磁场之所以比地球磁场为弱，这或许归结于金星自转速度慢的缘故。仅就存在于两星体表面的挥发性物质来看，表3．2中两个星球的CO₂／N₂比值虽稍近似，但因在金星表面有海水的存在是完全绝望的，所以与地球相比，只有设想金星大概是由缺乏水的物质材料构成的。对金星来说，还找不出令人置信的仅只水难以出现在表面的特别理由。如果这种现象是由于金星的含水矿物稳定，致使水难以来到金星表面，那么与同属于挥发性组份的的CO₂，N₂的情况相比，为什么两星球的CO₂，N₂含量相近，而水相差如此悬殊？这一点也想在“地球的形成与水”中再详细论述。

表3.3  金星与地球诸要素的比较

    据说在距太阳最近的行星一一水星（密度为5．31）上，没有可资检验出来的大气（T．C．Owen，1968）。另一方面，在比地球离太阳还远的火星表面上出现的水比地球少（见表3．1）。按尤里（H．C．Urey，1952）资料，把火星的密度换算为1大气压下的值为3.74，比普通球粒陨石的密度3.2-3.6稍大，由此尤里估计火星的金属相含量为15％（普通球粒陨石为14％）^1）。如果将火星的密度较地球的密度为小这一现象，归因于火星的组成材料物质还原程度较差之故，那么也许火星的水还大部分被保存在其内部。此点，也将在后面论述。
    那么，被认为在距太阳比火星更远在小行星群位置上是其诞生场所的球粒陨石^2）（除碳质球粒陨石之外）明显地有整体熔融的证据，平均含有0．2％以上的水（见表3．1）。按极为粗浅的想法，若认为碳质球粒陨石（含水量20％）由还原反应失去氧同时也失去水而产生普通球粒陨石的话，那么这就是说，这种变化结果，使普通球粒陨石保持的含水量，约为碳质球粒陨石的1％。假如，地球也是由碳质球粒陨石那样原料物质的还原而供给其原始物质的，则地球金属相含量为31％，其与金属相含量为14％的球粒陨石相比，可以认为地球的还原程度很深，所以推测原始地球水的保持率，远远低于原料物质的1％。如果取其保持率为0．1％，则原始地球的含水量为2×10^-2％，与表3.1所列的来到地表的水量大致相同。即好像原始地球的水几乎全部都来到了地表。本来这种论述是以假设条件为基础的，如不举出更多的证据也就没有说服力。在接下来的文章中会试举一些例证。

1）修正了尤里的值。如对火星半径采取不同的测定值，而1大气压下的密度为4．02，也可以估计出金属相为21％。
2）虽然球粒陨石的元素组成（氧除外）比较一定，但其氧化还原状态有显著的差异，按阿诺德（ Arnold，1964），可以认为整个陨石的10％到水星轨道附近靠近太阳，约30％到金星轨道附近靠近太阳。因而我们由此可推出，各种陨石的形成过程由于与原始太阳的距离不同而异。在这一点上属于最还原的一种类型顽火辉石球粒陨石，可以看作是在距太阳最近的位置上形成陨石的一种。在这种陨石中有很多挥发性物质，这是值得注意的。