正文 第24章 地球的秘密(1)(1 / 3)

人類的家園——地球

我們的地球很美麗,也有好多秘密,你知道多少呢?

從阿波羅飛船看到的地球,地球是升起在月球的地平線上。地球可以看作由一係列的同心層組成。地球內部有核、幔、殼結構。地球外部有水圈和大氣圈,還有磁層,形成了圍繞固態地球的外套。

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。

地球是一個活躍的行星。根據板塊構造說,地殼由幾大板塊構成,這些板塊漂浮在熾熱的地幔上緩慢移動。它的運動方式基本有兩種:擴張和縮小。擴張運動表現為兩個板塊相互遠離,地下岩漿湧出形成新的地殼;縮小運動表現為兩個板塊相互碰撞,一個板塊鑽到另一板塊的下麵,在地幔的高溫中逐漸消融。在板塊交界處常常存在許多巨大的斷層,地震頻繁,火山眾多。地球的外殼非常年輕,它不斷受到大氣、水和生物的侵蝕,並在地質運動中不斷地重建,所以地球表麵沒有像月球那樣坑坑窪窪地遍布隕石坑。這樣的地殼構造在太陽係中是獨一無二的。

地球有一個適合生物生存的大氣層。在這個大氣層中氮氣占78%,氧氣占21%,餘下的l%是其他成分。地表年平均氣溫15攝氏度,平均氣壓101.3千帕。地球初步形成時,大氣中存在有大量的二氧化碳,但是到今天,它們幾乎都被結合成了碳酸鹽岩石,少量溶入了海洋或被植物消耗掉了。地殼板塊構造運動與生物活動共同維持著二氧化碳的循環。大氣中仍然存在的少量二氧化碳帶來了溫室效應,這對維持地表氣溫極其重要。溫室效應使地球年平均氣溫從早期的-21攝氏度提高到了宜人的14攝氏度,沒有它海洋將會結冰,生命將不複存在。而隨著社會的發展,人類將大量的二氧化碳排放到了大氣中,過多的二氧化碳會使溫室效應變得越來越嚴重。我們不希望地球變得像金星般炎熱。

地球是太陽係中唯一已知存在生命的行星。它快速地自轉與富含鎳鐵熔岩的地核共同形成了一個巨大的磁氣圈。在太陽風的吹拂下,磁氣圈的形狀被扭曲成水滴狀。它與大氣一同擔當了阻止來自太陽和其他天體有害射線的任務。地球的大氣還使我們免受流星雨的襲擊,大多的隕石在它們到達地麵前便已燒毀了。

人類開始太空探索後,我們已對自己的行星有了更多的認識。

地球起源之謎

我們生活的這個地球是如何形成的?它是彗星碰撞的結果嗎?

關心我們這個地球並熱愛它的人,難免會提出這樣的問題:我們生活的這個地球是如何形成的?早在18世紀,法國生物學家布封就以他的彗星碰撞說打破了神學的禁錮。然而,人們也許還不知道,隨著科學的進步,關於地球成因的學說已多達10多種,主要有以下6種:

彗星碰撞說。1749年提出。認為在很久很久以前,一顆彗星進入太陽內,從太陽上麵碰撞下了包括地球在內的幾個不同行星。

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。

宇宙星雲說。1796年,法國拉普拉斯在《宇宙體係論》中提出。認為星雲(塵埃)積聚,產生太陽,太陽排出氣體物質而形成行星。

雙星說。認為除太陽之外,曾經有第二顆恒星,行星都是由這顆恒星產生的。

行星平麵說。認為所有的行星都在一個平麵上繞太陽轉,因而太陽係才能由原始的星雲盤而產生。

衛星說。認為海王星、地球和土星的衛星大小大體相等,也可能存在過數百個同月球一樣大的天體,它們構成了太陽係,而我們已知的衛星則是被遺留下來的“未被利用的”材料。

在以上眾多的學說當中,康德的隕星假說與拉普拉斯的宇宙星雲說,雖然在具體說法上有所不同,但兩者都認為太陽係起源於彌漫物質(星雲)。因此,後來把這個假說統稱為康德-拉普拉斯假說,而被相當多的科學家所認可。

但隨著科學的發展,人們發現“星雲假說”有不少不能自圓其說的新問題。如逆行衛星和角動量分布異常問題。根據天文學家觀察到的事實:在太陽係的係統內,太陽本身質量占太陽係總質量的99.87%,角動量隻占0.73%;而其他行星及所有的衛星、彗星、流星群等總共占太陽係總質量的0.13%,但它們的角動量卻占99.27%。這個奇特現象,天文學上稱為太陽係角動量分布異常問題。星雲說對產生這種分布異常的原因“束手無策”。