正文 第24章 地球的秘密(1)(2 / 3)

另外,現代宇航科學發現越來越多的太空星體互相碰撞的現象,1979年8月30日美國的一顆衛星P78-1拍攝到了一個罕見的現象:一顆彗星以560千米/秒的高速,一頭栽入了太陽的烈焰中。照片清晰地記錄了彗星衝向太陽並被吞噬的情景,12小時以後,彗星就無影無蹤了。

既然宇宙間存在天體相撞的事實,那麼,布封的“彗星碰撞”說的可能性依然存在,於是新的災變說應運而生。

今天,地球起源的學說層出不窮,但地球是怎樣形成的,仍是一個謎。

地球內部結構之謎

人們對於地球的結構直到近來才有了比較清楚的認識。整個地球不是一個均質體,而是具有明顯的圈層結構。地球每個圈層的成分、密度、溫度等各不相同。在天文學中,研究地球內部結構對於了解地球的運動、起源和演化,探討其他行星的結構,以至於整個太陽係起源和演化問題,都具有十分重要的意義。

地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。地球外圈可進一步劃分為4個基本圈層,即大氣圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層,即地幔圈、外核液體圈和固體內核圈。此外在地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈,它是地球外圈與地球內圈之間的一個過渡圈層,位於地麵以下平均深度約150千米處。這樣,整個地球總共包括8個圈層,其中岩石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球。對於地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表麵,一般用直接觀測和測量的方法進行研究。而地球內圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震學、重力學和高精度現代空間測地技術觀測的反演等進行研究。地球各圈層在分布上有一個顯著的特點,即固體地球內部與表麵之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表麵附近,各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的,其中生物圈表現最為顯著,其次是水圈。

大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層,它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界,在2000千米~16000千米高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也會有少量空氣,它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。地球大氣的主要成分為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體。地球大氣圈氣體的總質量約為5.136×1018千克,相當於地球總質量的0.000086%。由於地心引力作用,幾乎全部的氣體集中在離地麵100千米的高度範圍內,其中75%的大氣又集中在從地麵至10千米高度的對流層範圍內。根據大氣分布特征,在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。

水圈

水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等,它是一個連續但不很規則的圈層。從離地球數萬千米的高空看地球,可以看到地球大氣圈中水汽形成的白雲和覆蓋地球大部分的藍色海洋,它使地球成為一顆“藍色的行星”。地球水圈總質量為1.66×1021千克,約為地球總質量的1/3600,其中海洋水質量約為陸地(包括河流、湖泊和表層岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整個地球沒有固體部分的起伏,那麼全球將被深達2.6千米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水圈相結合,組成地表的流體係統。

生物圈

由於存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物,在地球上這個合適的溫度條件下,形成了適合於生物生存的自然環境。人們通常所說的生物,是指有生命的物體,包括植物、動物和微生物。據估計,現有生存的植物約有40萬種,動物約有110萬種,微生物至少有10多萬種。據統計,在地質曆史上曾生存過的生物有5億~10億種之多,然而,在地球漫長的演化過程中,絕大部分都已經滅絕了。現存的生物生活在岩石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部,構成了地球上一個獨特的圈層,稱為生物圈。生物圈是太陽係所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。