地球這顆有著廣闊天空和藍色海洋的行星始終給人以堅實巨大的感覺。而在宇宙中,地球給人的印象卻並非如此:這個在一層薄薄而脆弱的大氣籠罩下的星球並不見得有多大。在太空中,地球的特征是明顯的:漆黑的太空、藍色海洋、棕綠色的大塊陸地和白色的雲層。
大自然鬼斧神工的產物——探究地球誕生之謎
地球是我們共同生活的美好家園,也是人類千百年來不斷研究的對象,關於地球的起源和發展過程,至今仍然籠罩在重重的謎團之中。地球真是“上帝創造”的嗎?還是形成於太空星雲?
上帝創造了地球嗎
早在遠古時代,人類就對地球充滿了好奇。那時的人們認為,大自然裏存在的一切都是由上天創造的,一切都是與生俱來的。在西方,基督教所尊崇的“上帝創世說”曾經長期占據統治地位。我國古代也有盤古開天辟地的傳說。雖然這些都是唯心論的說法,但是人類長期以來深受它們的影響。
科學家們的星雲假說
1543年,波蘭天文學家哥白尼提出了日心說,此後人們才開始科學地探索地球的起源問題。德國哲學家康德在1755年提出了星雲說,認為宇宙中存在著原始的、分散的物質微粒,這些微粒繞中心旋轉,並逐漸向一個平麵集中,最後中心物質形成太陽,赤道平麵上的物質則形成了包括地球在內的行星和其他小天體。1796年,法國天文學家拉普拉斯提出了另一種星雲假說,認為包括地球在內的行星是由圍繞自己的軸旋轉的氣體狀星雲形成的。由於二者的學說基本一致,所以被後人稱為康德一拉普拉斯學說。19世紀,這種學說在天文學中一直占據統治地位。
萬有引力定律的神奇作用
被太陽核燃燒產生的各種元素,被太陽拋到太空中,成為稀薄、寒冷的星雲;萬有引力作用下,這些稀薄的星雲開始收縮成類球狀;星雲球體自我壓縮,產生巨大的熱能,形成高溫氣液混合體,防止萬有引力引發球體進一步塌陷成黑洞,這個階段與中學時代的氣體狀態方程掛上了鉤;高溫壓縮星雲球體,外表向太空釋放熱能冷卻,凝固結晶成地表岩漿岩;由於地表岩漿岩較薄,冷卻後體積收縮,形成當初大塊龜裂紋,通常所說的斷層;又由於當初最早斷層的存在,岩漿將在內部高溫高壓下形成火山噴發景觀,並侵入龜裂紋進行地表板塊間重新縫合及造山運動。
形象地說:行星形成後,地殼如同蛋殼一樣,保護內部的岩漿熱能不至於很快向太空散發,而內部的岩漿又如同孫猴子跑到妖怪的肚子裏,用棍子東捅捅、西捅捅,時間越長,猴子也慢慢累了(能量消耗多了),東捅捅、西捅捅的時間間隔長了、次數少了,即火山頻發慢慢過渡到現在的偶發,造山運動次級低了、強度低了。
岩漿噴發攜帶的氣體形成大氣層與海洋液態水,由於地球與太陽距離適中,光照作用不至於把地球上的水、大氣蒸發到太空及讓大氣、水的溫度太低而固態化。
地球的自旋運動,讓地球不同區域的液態水,日出蒸發,日落向外太空釋放熱能凝絮降雨,形成地球各種各樣的氣候景觀與剝蝕夷平高山,填平湖泊自然景觀。
也由於地球的氣候變化誘導風雲變幻,形成地質沉積層類,風華地表基岩為土壤。
還有大氣層、臭氧層的產生與保護地球,都與自然光照強度不無動態平衡、協調。
總之,地球上各種景觀,是大自然的鬼斧神工傑作的產物。
知識鏈接
·地球的年齡·
近30年來,科學家利用放射性同位素定年方法獲得了一係列與地球年齡相關的數據:在澳大利亞西部岩石中獲得的鋯石測得年齡為42億年,雖然這顆鋯石是以再沉積的方式存在於中生代的岩石中,但已足以表明地球的年齡不會小於這個數據;從月球上獲得的岩石所測定的年齡有許多在46億年以上,由於月球是地球的衛星,也是太陽係的一員,因此地球的年齡應不小於月球的年齡;從大量來自太陽係的隕石獲得的年齡也都在46~47億年之間。根據太陽係起源同一性的基本原理,地球的年齡應有46億年以上。
地球誕生之初——從“地獄”到“天堂”
剛剛誕生的地球就像一座毫無生機的“地獄”,不斷遭遇巨型小行星或彗星的衝撞,火山將大量有毒的氣體噴進地球的原始大氣層。然而,地球最終卻變成了生命的“天堂”。這是怎麼辦到的呢?