正文 第1章 天文學家解謎地球(1)(1 / 3)

地球是怎樣形成的

我們生活在地球上,關心它、熱愛它的人,經常會問:“地球是如何形成的呢?”

在古代,科學還沒像現在這樣發達,人們無法解釋這個問題,就憑空想象,編造了許多關於天地來源的神話,流傳於世。

但具有一定科學知識的當代人,當然不會相信上帝“創世說”這樣的答案。早在18世紀,法國生物學家布封就提出了彗星碰撞說。經過200多年來的不斷討論研究和學術論證,關於地球成因的學說已有10多種。

彗星碰撞說。1749年提出,認為很久以前,一顆彗星進入太陽,從太陽上打下了幾個不同行星,包括地球在內。

隕星說。1755年,康德在《宇宙發展史概論》中提出。認為隕星積聚形成太陽和行星。

星雲說。1796年,法國的拉普拉斯在《宇宙體係論》中提出。認為是由星雲(塵埃)積聚,產生了太陽,然後太陽排出氣體物質形成行星。

雙星說。認為除太陽外,曾有過第二顆恒星,由於它產生所有的行星。

行星平麵說。認為所有行星都在一個平麵上繞太陽轉,所以太陽係才能由原始的星雲盤產生。

衛星說。認為地球、土星和海王星的衛星大小差不多相等,可能曾存在數百個同月球一樣大的天體,構成了太陽係,而已知的衛星則是遺留下來“未被利用的”的材料。

在眾多的學說中,目前,大家基本上讚成“星雲說”。這種說法有什麼根據呢?科學家曾將宇航員從月球上取回的最古老的岩石樣品,用同位素測定,結果發現月球與球粒隕石的同位素年齡一致,也接近地球的推算年齡46億年。還有,月岩、球粒隕石的化學成分和地球上最古老的岩石成分也一致。可觀地球和太陽係內各星球都是同時形成的。

但隨著科學發展,人們發現“星雲說”也有許多不能自圓其說的地方。如逆行衛星和角動量分布異常。根據天文學家的觀察:在太陽係內,太陽本身的質量占太陽係總質量的99.87%,角動量占0.73%;而其他九大行星及所有的衛星、彗星、流星群等總共隻占0.13%,但它們的角動量卻占99.27%。天文學將這個奇特現象稱為太陽係角動量分布異常問題。對產生這種分布異常的原因,星雲說“束手無策”。

此外,現代宇航科學發現的太空星體互相碰撞的現象越來越多。1979年8月30日,美國的衛星P78——1拍攝到一個罕見的現象:一顆彗星以每秒560千米的高速,一頭衝進太陽的烈焰中。照片清晰地記錄了彗星衝向太陽,並被吞噬的過程,12小時後,彗星就無影無蹤了。

像這樣的“太空車禍”,人們還觀測到過幾次。

前蘇聯天文學家沙弗洛諾夫認為,地球側著身子圍繞太陽轉,是因為地球形成1億年後,被一顆直徑1000千米、重1012億噸的小行星撞斜的……

既然宇宙中存在天體相撞,那布封的“彗星碰撞”說依然有存在的可能,於是產生了新的災變說。

現在,盡管地球起源的學說有很多,但地球是怎樣形成的這個謎,人沒有解開。

地球已經多大歲數了

人的一生一般有七八十年,長壽的人能活100多歲,對人類來說,是相當長的時間,但在地球的曆史上,簡直就是微不足道的一瞬,據估計,地球已約有45億~46億歲了。

45億~46億歲,這是一個多麼巨大的數字!難怪人們起初總是估計偏低。如著名的科學家牛頓,就曾根據《聖經》推算出一種荒謬的結論,認為地球隻有6000歲多一點。

那麼,地球的年齡是用什麼樣的科學方法推算出來的呢?

人們曾想到過海水。因為海水是鹹的,人們設想其中的鹽是從大陸上送去的,如今河流還在不斷將大量鹽分帶進海中。那麼我們用海中現有鹽分的總量,去除以每年全球河流帶進海中的鹽分數量,不就可以算出累積這樣多的鹽分,總共花了多少年嗎?計算的結果是:大約已有1億

地球的真實年齡顯然不是這個數字,因為海洋出現之前,地球早已出世了。而且河流帶進海中的鹽分多少,不會每年都一樣,還會因為海水被風吹到岸上,從而海中有一部分鹽分返回大陸。

然後,人們在海洋裏又找到了另一種計時器,就是沉積物。隨著時間的推移,海洋中的沉積物越來越厚,而且大量變成了沉積岩。據估計,沉積岩每3000~10000年司以累積1米厚。地球上不同地質時期形成的沉積岩,最厚的地方大約有100千米,形成這些沉積岩,算起來共用了3億~10億年。但是這個數字仍不是地球的年齡,因為在有沉積作用以前,地球也早已誕生了。

最後,人們終於找到了一種穩定可靠的天然計時器,這就是地球內的放射性元素和它蛻變而成的同位素。

在一定時間內,放射性元素分裂多少分量,生成多少新物質,速度十分穩定,且不受外界條件變化的影響,如鈾裂變為鉛和氦。原子量是238的鈾,大約每經過45億年,就要變掉原來質量的一半。所以可以根據現在的岩石中含有多少鈾和多少鉛,算出岩石的年齡。而岩石又組成了地殼,這樣就可得知地殼年齡。