地球诞生记

地球的24小时

地球在形成之初,就像一座原始的地狱.几十亿颗小行星和彗星轰击着她;那时候的太阳比今天暗得多,月亮也离地球更近;地球上没有水,太阳紫外线毫无遮拦地炙烤着大地;活动频繁的火山不断向大气中喷吐着毒气.如此动荡不安的星球要经过怎样的变迁,才能变成适合生命存活和人类进化的地球呢?

我们的地球形成于45亿多年前.为了帮助我们理解漫长的地质年代,我们将地球的整个历史压缩成一天中的24小时.

当我们把这个时钟从往回倒时,我们发现,在23时59分30秒,地球上才开始出现人类.恐龙在22时50分出现.而最早的多细胞动物在21时05分逐步形成.在此之前,地球上只有单细胞生命有机体.最早的生命有机体在凌晨4时前出现.

地球的形成过程早在之前就已经开始,我们这颗岩石行星最初只是飘浮在太空里的尘埃.这些尘埃源自于巨大古老的恒星在寿命终止时的大爆炸.

超新星爆炸时产生了我们今天的所有元素,包括铁、碳、金以及铀等放射性元素.星团冷却后变得更加密集.在引力的作用下,尘云被吸向中心,并逐渐形成一个巨大的旋转圆盘――太阳星云.

星云的中心诞生了一颗恒星――这就是我们的太阳.

氢和氦向远离太阳星云中心的地方飘移,然后聚集形成了气体行星,留下大量的尘埃微粒围绕太阳的轨道运行.它们在轨道上绕着太阳旋转,邻近的微粒偶尔会相互碰撞.

如果两块岩石迎面以较大的角度或者以较快的速度相撞,就会被撞得四分五裂.但是,有些岩石变得越来越大,它们的引力也随之增强,从而能够吸引更多的岩石.1万年过后,这些所谓的“星子”逐渐增大成为岩石球,它们的直径可以达到16千米.

星子逐渐从高尔夫球大小增长到橄榄球大小,然后到房子大小、到城镇大小.一两个物体比其他物体的增长速度快,渐渐成为这个集团中的“大人物”.接着,大约20颗这样的星子增长到月球的大小.最后,它们碰撞结合成为我们今天的四大行星:水星、金星、火星以及我们的地球.

在0时,我们的地球横空出世.新生的地球是一个巨大的岩石球,覆盖着沸腾的熔岩.地球的历史开始了.

45亿年前,地球是一个没有明显特征的岩石球,火山向沸腾的地表喷射出大量的熔岩.我们恐怖的地球马上就要经历她的第一次灾难,这场灾难将彻底改变她的命运.

地球形成时聚积在地里面的放射性元素从内部加热地球.同时,地球的引力把太空中大量的岩石碎块吸引过来.这些岩石相互碰撞,在地表产生过多的热量.0时08分,整个地球变成了一座熔炉,当地球上的温度达到1200℃时,聚集在地里面的铁开始熔化下沉.

当时地球几乎完全熔化了,就像一大滴熔融物质飘浮在太空中.在这样一个完全熔化的物体上,那些较重的元素,包括铁,将逐渐沉到中心;与此同时,那些较轻的元素,以及含碳量较大的物质,还有水,将浮到上面,就像水藻漂在湖上.这次大的移动被称为“铁灾难”.

下沉的铁聚集在地球的中心,形成一个熔核,大小为月亮的3/4.当液态铁核旋转时,它会产生一种我们看不见但是有助于我们生存的力――地球磁场力.这个液态铁核就像一台发电机,利用内部的对流运动产生电流.这些电流又把我们的星球变成了一个有着南北磁极的巨大磁场.


地球磁极的不断移动表明,液态铁核内的对流情况一直处于变化当中.如果没有液态铁核,大气就会脱离地球,生命也永远不会在地球上诞生.

没有这个熔核,我们的星球将会是一个贫瘠的岩石球,没有或者只有一点儿大气.这样悲惨的命运就降临在和我们邻近的火星上.

月亮的出现

从我们的祖先第一次抬头仰望天空开始,月球的起源就一直是一个谜团.20世纪60年代,阿波罗飞船上的宇航员从月亮上收集岩石标本,这些岩石被带回到地球后,科学家们利用放射定年法测算它们的年代,得出的结果非常惊人,月亮的年代没有地球久远.月亮上的含氧物质和地球上的含氧物质具有相同的化学成分,而且和太阳系其他地方的标本都不一样.这有力地说明形成月球和地球的基本物质相同.

1970年,行星学家比尔哈特曼提出了当时最激进的科学理论之一:月亮是由地球的外层岩石形成的.比尔的这个推测是革命性的,他提出,在地球形成5万年之后,一个岩石星子仍然在地球的四周随意飘荡.这个和火星一样大的巨大岩石块将在某个时刻撞上我们的地球.当一颗直径为几千千米的流浪星子撞击地球时,冲击热熔化了这颗星子和地球的外层.它们熔合成了一颗行星――一个更大的新地球.大量熔化的岩石被撞进了地球的轨道,在接下来的几千年中,岩石碎块逐渐聚结形成月球.

水的产生

一直以来,科学家们都认为,在月球形成至少10亿年后,地球才逐渐冷却形成一层厚厚的地壳,这时水才开始出现在地表.但是在澳大利亚找到的新发现,引发了他们对这个时间的重新思考.

澳大利亚西部的这些岩石是地球上最古老的地表组成,它们奇迹般地经受住了地壳的形成和毁坏过程.地质学家们发现,这些岩石中嵌有地球上最古老的物质――锆石晶体.这些锆石晶体由锆、硅和氧结合而成,它们的硬度和金刚石差不多,能够经受住地壳中的各种演变.这些锆石的年代说明,我们的地球早在0时48分就已经冷却形成了一层地壳.锆石晶体里面包含一种叫做“氧一18"的氧原子.锆石只有形成于水分充足的地方,它的里面才会含有“氧一18".

“氧一18”的发现说明:地球表面上的水早在地球形成两亿年以后就已经出现.当时,地球上不仅出现了地壳,从一些锆石中还可以看出,在那个时候,地球上已经有了大量的水.这出乎我们大多数人的意料.

地球表面一定早就冷却下来,从而能够使水分聚集成湖泊,甚至是海洋.可以想象,在地球形成两亿年之后,有一些岛屿和小块陆地浸没在一片原始海洋当中,又经过亿万年的变化,这些岛屿和陆地渐渐在海洋中酝酿出了我们今天看到的锆石.

水的出现对于生命的起源极其重要.没有水,任何生物机体都无法生存.但是,这里还存在一个未解之谜:海洋中大量的水是从哪里来的?

在地球历史的24小时时刻表上,时钟指向凌晨1时.

这时,地壳已经冷却,海洋在刚刚形成的地表上稳定下来.但是所有的水来自哪里其中一个来源可能是彗星.我们现在很难找到这些碰撞发生的证据,地球最初的表面早就遭到了侵蚀和破坏.行星学家比尔哈特曼从我们的邻居――月球那里收集到了地球早期状况的证据.月球同样曾经被大量的小行星和彗星撞击过.

我们都听说过6500万年前导致恐龙灭绝的那次撞击,早期的地球每一个月就会遭受一次 那样的碰撞,太阳系形成过程中残留的岩石碎块雨持续了几亿年.彗星中蕴含着太阳系诞生时留下的尘埃和冰冻的水,它们就像巨大的雪球,里面的成分有近一半是水.彗星撞击地球的冲击力使彗星上的冰蒸发,从而在地球的上空形成密集的云雾.

那些不堪重负的雷雨云将转变成一场持续几百万年的高温酸雨.水先形成了江河和湖泊;随着水量的逐渐增多,最后,整个地球几乎被水覆盖.我们的地球经受住了早期的灾难,现在,时间只过了1小时.

地球最早期阶段留下来的东西很少,但是留下来的东西为我们揭示了地球的复杂性,这种复杂性远远超乎我们的想象.它具有不同于现在的岩石种类和液态水,但是它为生命的出现创造了理想条件.

地球历史上的下一个篇章――生命之光――就要翻开.

43亿年前地球上有生命吗?没有人知道.但是,我们可以说,我们脚下的土地当时已经存在了.在如此恶劣的环境中,会有生命存在吗?如果有,那么这些幼小的生命又将以怎样的方式生存和生长呢?让我们共同期待着地球生命的来临等

(据《飞碟探索》)

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