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6分鐘帶你穿越時空,告訴你地球是怎麼來的?

由 科普Room 發表于 旅遊2022-05-12
簡介原始地球形成這片星雲99%的質量被太陽佔據,但依然有一些物質逃逸出來,圍繞太陽旋轉,這些細小的粒子相互撞擊相互吸附,逐漸變大,成為一個個小的星子,星子繼續無意識地碰撞聚集,經過億萬年的撞擊,形成了原始星核

魔是怎麼來的

1990年,在太空探測器旅行者1號即將飛躍木星之際,NASA命令它回望一眼它的母星—地球。從64億公里外拍下了地球的一張照片,地球只佔這張照片0。12個畫素,在這廣袤無垠的太空中只是一個黯淡的小藍點,這張照片問世的那一刻,人們停下了爭權奪利、蠅營狗苟、焦頭爛額,靜靜看著這個茫茫太空中的小藍點,脆弱而孤單。這是我們唯一的家園,有人說地球是被設計出來的,否則這一切怎麼會如此巧奪天工?真的是這樣嗎?地球究竟是如何誕生的呢?

6分鐘帶你穿越時空,告訴你地球是怎麼來的?

太陽形成

大約46億年前,一片混沌的銀河系中,漂盪著著一塊稀薄瑰麗的氫分子云,億萬年的靜默中,看不出任何生命的跡象,突然宇宙深處一顆超行星爆炸,打破了這死一般寂靜。分子云中央受到引力波衝擊開始塌陷,密度的改變產生旋轉,根據角動量守恆原則,這片原始星雲越轉越快,在萬有引力的作用下,氫、氦和重元素不斷向自轉軸中央聚集,一個扁平的原始星盤形成。其中央誕生了一顆原恆星,但此時它還不能被稱之為太陽,因為它還不能發光發熱,隨著密度和壓強不斷增大,溫度不斷升高,直到有一天,溫度悍然突破1000萬K,可怕的核聚變被點燃,黃矮星一瞬間由暗變亮,太陽正式形成。

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原始地球形成

這片星雲99%的質量被太陽佔據,但依然有一些物質逃逸出來,圍繞太陽旋轉,這些細小的粒子相互撞擊相互吸附,逐漸變大,成為一個個小的星子,星子繼續無意識地碰撞聚集,經過億萬年的撞擊,形成了原始星核。太陽系內早期,初具規模的行星竟高達100多顆,這100多顆行星軌道混亂相互兼併,在時間和引力的作用下,最終形成穩定的太陽系八大行星,原始地球隨之誕生。有人質疑,我們約60億噸重的地球,真的是一塊塊小小的隕石撞擊而成的嗎?為了驗證這個猜想,一個宇航員在太空中做了一個有趣的實驗,在失重的環境下,他把一包鹽倒入一個塑膠袋中,然後用力搖晃,果不其然,一顆顆細小的晶體相互吸引撞擊逐漸變大,最終滾成幾個相互獨立的雪球。

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月球形成

由於原始星雲的慣性作用,剛出生的地球自轉速度非常快,一天只有5小時,日夜黑白不斷交替,直到45。3億年前,一個名叫忒伊亞的天體以雷霆之勢撞向地球,改變了這一狀況。忒伊亞質量大約相當於一個火星,巨大的衝擊力撕裂了地表,無數碎片被拋向空中,重的物質落回了地球沉入地殼,輕的物質漂浮在空中,形成了地球唯一的天然衛星——月球。

地月之間的潮汐鎖定,相當於給地球自轉踩剎車,拉慢了地球的自轉速度,逐漸變成人們習慣的一天24小時。最初月球離地球非常近,從地球上看上去,月亮有現在的200倍,根據角動量守恆定律,地球自轉越來越慢,月球自轉就會越來愈快,月球也會以一個更大的半徑繞地球旋轉。據觀測,月球正以每年3釐米的速度遠離地球,月球離得越遠地球自轉也會越慢,未來一天甚至可能延長到30小時。由於忒伊亞是斜著撞了一下地球,這一撞帶來了驚喜,它撞歪了地球的自轉軸,使地球傾斜23度角旋轉,地球出現了春夏秋冬、季節更替。

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地質圈層結構

誕生之初,地球軌道上危機四伏,大量隕石散落在太空中,地球像個英勇的武士橫衝直撞,花了幾千年的時間終於把軌道打掃乾淨,體積也暴增了一倍。由於小行星不斷的撞擊,地心放射性元素的衰變,此時的地球是一個名副其實的岩漿球,地表時常噴出幾千米高的熱浪,堪稱人間煉獄。隨著地球軌道趨於穩定,地球溫度也逐漸下降冷凝,鐵、鎳等重的物質向地心下沉,鋁、矽等輕的物質在地殼冷卻凝固,地球逐漸演化出地質圈層結構—地心、地幔和地殼。

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次生大氣

鐵鎳地核形成後,地球產生了穩定的磁場和相當的引力,此時地球依然暴躁,火山地震頻發,火山爆發噴出大量氣體,其中的氫和氦迅速逃逸到太空中無影無蹤,其餘物質則順利被引力捕獲,形成了以二氧化碳、氨氣為主的次生大氣。

水和氧

此時大氣中還沒有生命賴以生存的氧氣,那氧氣是怎麼來的呢?在這之前,要先說說水是怎麼來的,一開始人們猜測水來自遙遠的彗星,彗星像水車一樣給地球運來了水分子,再經大氣迴圈產生降水,地球下了一場持續數萬年的暴雨,暴雨流到低窪處形成了早期海洋。但人們不禁質疑,多少彗星才能帶來一個大西洋?尖晶橄欖石的是一種富含水分子的礦物質,以前人們只在天外來客隕石中發現了它,直到一名澳大利亞地球科學在地幔中發現大量尖晶橄欖石,才揭開地球海洋形成的秘密。經勘測,地幔中的水分子含量遠遠大於地球海洋總量,所以地球的海洋正是來源於地球自身,地幔中的水分子伴隨著火山噴發進入大氣,凝結至雨後落下,地球逐漸變成一顆蔚藍色的水球。

6分鐘帶你穿越時空,告訴你地球是怎麼來的?

水是生命之源,35億年前,地球上第一個原核生物——藍藻誕生於海洋,它可以分解紫外線進行光合作用產生氧氣,從此拉開了地球生命演化轟轟烈烈的序幕,一個真正意義上的地球誕生了。

觀看完這部極簡地球誕生記,你還認為地球是設計出來的嗎?二師姐認為,現代物理學的發展,已經完美解釋了地球的誕生及其演化過程,眾多不解之謎也早已真相大白,再加上宇宙中眾多類地行星的發現,理論和實踐雙重證明,地球只是一顆普通的行星,幸運的是,這顆普通的行星孕育出了偉大的生命。

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