为什么有地球 5
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早期的假说
主要分两大派。一派认为太阳系是由一团旋转的高温气体逐渐冷却凝固而成的,称为渐变派,以康德(I.Kant,1755)和P.S.拉普拉斯(1796)为代表。另一派认为太阳系是由 2个或 3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的,称为灾变派。这派的代表最早是布丰(G.L.L.Buffon,1745),以后是张伯伦(T.C.Chamberlin)和摩耳顿 (F.R.Moulton,1901),还有金斯(J.H.Jeans,1916)Sir H.杰弗里斯(1918)等人。早期的地球起源假说主要是企图解释一些天文现象,如: ① 轨道规律性 行星的轨道都几近圆形(冥王星例外),轨道平面和太阳赤道面很接近。相似的情况也存在于有规律的卫星系。 ② 两类行星 行星的性质明显地分成两类:内行星(水、金、地、火)的质量小、密度大、卫星少;外行星(木、土、天、海)的质量大、密度小、卫星多。冥王星处在太阳系的边缘,有些性质是特殊的。 ③ 角动量的分布 对太阳系来说,太阳的质量占全系质量的99%以上,但它的角动量却还不到全系的1%。以单位质量所具有的角动量而论,行星的比太阳的大得多。通过怎样一种作用才能使一个原来大致均匀的统一体系变成这样一个系统,是太阳系起源假说所必须回答的问题。 早期的两派假说各有许多变种,但都不能全部满意地解释上述的观测事实。如拉普拉斯的星云假说认为太阳系起源于一团高温、旋转的气体星云,因冷却而收缩,所以越转越快。快到一定程度后,就由它的外缘抛出一个物质环。星云继续收缩,以后又可抛出一个物质环。如此继续,以后这些物质环便都各自聚成行星。有规则的卫星系也是经过类似的过程形成的。这样,太阳系轨道的规律性便得到自然的解释。无论这样形成的物质环能否聚成行星,但由计算表明,即使将所有行星现有的角动量都转移到太阳上,太阳所增加的角动量也不足以使物质从它表面上抛出去。另一方面,如果行星物质来自太阳,它们单位质量的角动量应当和太阳的差不多,但实际它们相差很大。 灾变论者将一部分的角动量归因于另外一个恒星,从而绕过了行星角动量过大的困难。在金斯和杰弗里斯的潮引假说中,他们设想有另外一个恒星从太阳旁边掠过或发生边缘碰撞,因而从太阳吸引出一股物质条带,并同时给它一定的角动量。恒星掠过后,这个条带分裂成若干块,以后各自成为行星。因为太阳与恒星起初是互相接近,碰撞后又彼此分离,所以吸引出的条带是两头小,中间大,并且它的物质是来自太阳的不同深处。这样,这个假说似乎可以解释太阳系的前两个特点,不过卫星系的产生就很难再采用同样的办法了。但这个假说其实并未真正克服角动量的困难。计算表明,恒星所能给与物质条带的角动量远不能将它抛到太阳系的边缘。即使这样能产生行星,它们离太阳最远也不超过几个太阳半径。此外,如果带状物质是从太阳内部引出来的,它的温度可能不下于一千万度。它将像大爆炸一样,很快向太空散去,不可能聚成行星。
编辑本段现代的认识
以前的假说都从太阳系的天文观测开始,但对我们自己的地球却未给予足够的注意。其实地球上未尝不能找到地球起源和演化的线索。地球物理观测表明,地球有3大部分:地壳、地幔和地核。地核又分为两层,外层是液体,内核是固体。地核的成分,主要是铁,但含有少量的镍。近年的观测又发现铁镍地核的密度显得太大些,而其中传播的地震波速度又显得太小。这就要求地核的成分还需包括10~20%的轻元素。大多数地球化学家认为这个轻元素是硫(S),也许还有硅(Si);也有少数人认为是氧(O)。 地球最外层的地壳平均厚度只有30~40公里,其下直到2900公里的深度是地幔。地壳厚度与地幔相比只是一层薄膜。一般认为地壳是由地幔物质经过化学分异而形成的。如果在地球的历史中,地幔是由全部熔融的液体凝固而成的,则这种化学分异作用应当是很充分的。这样,地壳就不应这样薄。这表明地球从未处于完全熔融的状态,只能是发生过局部的熔化。还有一些其他的地球化学论据,都使人对地球由液态凝固而成的观点产生疑问。 从40年代中期起,人们逐渐倾向于太阳系起源于低温的观点。他们认为行星不是由高温气体凝固而成的,而是由温度不高(低于1000℃)的固体尘埃物质积聚而成的。积聚的早期温度不高,但成星的后期或成星以后,由于引力能的释放和放射性物质的衰变生热,行星内部增温,甚至可导致局部物质的熔化。
编辑本段陨石
地球上另一重要线索是陨石。陨石是来自地外空间的天体碎片,年龄和地球是同量级的,可能与地球同一来源。陨石有多种类型,最常见的一类叫做球粒陨石。它的化学成分,除了容易挥发的元素外,与太阳光球中的元素成分或地球的估计成分很接近,但也有几种元素,与球粒陨石相比,地球上显得奇缺。正是通过这种差异并与其他的内行星作比较,地球化学家对地球的形成机制和演化作出了重要的贡献。
编辑本段地球起源和早期演化的轮廓
这个问题现在还无一致的答案,原因是即使某些论据可以支持一种假说,但它们常不能排除其他的可能性,因此分歧就难予彻底消除。虽然如此,某些特征还是共同接受的。以下给出一种地球起源模式的轮廓。
编辑本段太阳星云和星云盘
约在50亿年以前,银河系中存在着一块太阳星云。它是怎样形成的,现在尚无定论,不过对于研究地球的起源,不妨以它为出发点。 太阳星云是一团尘、气的混合物,形成时就有自转。在它的引力收缩中,温度和密度都逐渐增加,尤其在自转轴附近更是如此。于是在星云的中心部分便形成了原始的太阳。其余的残留部分围绕着太阳形成一个包层。由于自转,这个包层沿着太阳赤道方向渐渐扩展,形成一个星云盘。星云盘形成的具体物理过程现在还不很清楚,不过一个中心天体外边围绕着一个盘状物,这种形态在不同尺度的天文观测中都是存在的,例如星系NGC 4594,恒星MWC 349和土星。 星云盘的物质不是太阳抛出来的,而是由原来的太阳星云残留下来的。因为行星上氢的两个同位素 2H和1H的比值约为2×10-5,同在星际空间的一样;但在太阳光球里,这个比值小于3×10-7。这是因为在太阳内部发生着热核反应,2H大部分消耗掉了。星云盘是行星的物质来源,所以行星不是由太阳分出来的。 太阳星云原含有不易挥发物质的颗粒,它们互相碰撞。如果相对速度不大,化学力和电磁力可以使它们附着在一起成为较大的颗粒,叫做星子,星子最大可达到几厘米。在引力、离心力和摩擦力(可能还有电磁力)的作用下,星子如尘埃物质将向星云盘的中间平面沉降,在那里形成一个较薄、较密的尘层。因为颗粒的来源不同,尘层的化学成分是不均匀的,但有一个总的趋势:随着与太阳的距离增加,高温凝结物与低温凝结物的比值减小。尘层形成后,除在太阳附近外,温度是不高的。 太阳带有磁场,辐射着等离子体(见太阳风)和红外线,不断地造成大量的物质和角动量的流失。有些天文学家认为在太阳的发展过程中,曾经历一个所谓“金牛座T”阶段。这个阶段的特征是:高度变化快,自转速度快,磁场和太阳风特别强烈等等。不过这个阶段的存在是有争议的。另一方面,由于磁场(或湍流)的作用,太阳的角动量也有一部分转移给尘层,使它向外扩张。在扩张的过程中,不易挥发和较重的物质就落在后面。这就使尘层的成分在不同的太阳距离(即不同的温度区域)处,大有不同,而反映在以后形成的行星的物质成分上。
编辑本段行星
尘层是一个不稳定的系统。在太阳的引力作用下,很快瓦解成许多小块的尘、气团。按照萨夫龙诺夫(В.С.Сафронов,1972)的理论,这些尘、气团由于自引力收缩,又积聚成小行星大小的第二代星子。由星云盘产生尘层所需的时间比较短,但形成小行星大小的星子则约需104年。图表示太阳星云的演化过程。 星子绕太阳运行时常发生碰撞。碰撞时,有的撞碎,有的合并增长。当一个星子增长到半径约几百公里时,它的引力就足以干扰附近星子的运行轨道而使它们变形和倾斜。于是原来扁平的运行系统就变厚起来。同时,星子越大,它的引力增长也越快。在一个空间区域里的最大星子很容易将它附近的较小星子吞并而积聚成一个行星的核心,最后将一定区域内的尘粒和星子基本扫光而形成行星。在尘层中,只有几个星子能增长成为行星,其余的都被吞并。现在的太阳系仍是扁平的。这是许多星子和尘埃物质积聚后的平均结果。
编辑本段星云盘总的成分
包括 3类物质:氢和氦约占总质量的98%;冰质物,主要是O、C、N、Cl、S的氢化物和Ne、Ar,约占1.5%;石质物,主要是 Na、Mg、Al、Si、Ca、Fe、Ni的氧化物和金属,约占0.5%。随着星云盘中尘层密度的增大,太阳辐射的透明度降低。尘层形成后,按照萨夫龙诺夫的计算,温度分布如下: 考虑到太阳的光度可能突然增强过(金牛座T阶段),估计那时地球区的温度也不会超过300K。在内行星的区域,只有少量的冰质物可以凝固,成星的物质主要是石质物。在天王星和海王星的区域,冰质物和石质物都已凝固,行星的成分主要是冰质物。土星和木星的成分主要是氢和氦。可能它们的石质物和冰质物的核心已经大到可以有足够的引力以使附近的尘层失稳,从而俘获了大量的氢和氦(这只是一种设想)。在行星形成的过程中,易挥发的物质经历了明显的分馏作用。现在行星的质量只是星云盘极小的一部分。
编辑本段地球
地球形成时基本上是各种石质物的混合物,如果积聚过程持续107~108年,则短寿命放射性元素的衰变和固体颗粒动能的影响都不大。初始地球的平均温度估计不超过1000℃,所以全部处于固态。形成后,由于长寿命放射性物质的衰变和引力位能的释放,内部慢慢增温,以致原始地球所含的铁元素转化成液态,某些铁的氧化物也将还原。液态铁由于密度大而流向地心,形成地核(这个过程何时开始,现在已否结束,意见颇有分歧)。由于重的物质向地心集中,释放的位能可使地球的温度升高约2000℃。这就促进了化学分异过程,由地幔中分出地壳。地壳岩石受到大气和水的风化和侵蚀,产生了沉积和沉积岩,后者受到地下排出的气体和溶液,以及温、压的作用发生了变质而形成了变质岩。这些岩石继续受到以上各种作用,可能经受过多次轮回的熔化和固结,先形成一个大陆的核心,以后增长成为大陆。 原始地球不可能保持大气和海洋,它们都是次生的。海洋是地球内部增温和分异的结果,但大气形成的过程要更复杂。原生的大气可能是还原性的。当绿色植物出现后,它们利用太阳辐射使水气(H2O)和CO2发生光合作用,产生了有机物和自由氧。当氧的产生多于消耗时,自由氧才慢慢积累起来,在漫长的地质年代中,便形成了现在主要由氮和氧所组成的大气。
编辑本段几个具体问题的讨论
以上地球形成和演化的轮廓可以基本上解释前述的天文以及地球物理观测事实。又由于太阳系不是一个封闭的系统,发生过大量的物质及角动量的流失,以前的角动量分布问题,现在已无重要的意义。但进一步分析也发现有些情况还需澄清,有些关键性的论据还有分歧的意见。以下简述几个仍在引人注意的问题。
编辑本段地球的化学组成
地球岩石的化学成分和球粒陨石很相近,但也有显著的差别,特别是地球上层的硫和钾极为匮乏。为了解释这个现象,林伍德(A.E.Ringwood,1966)采用第一类碳质球粒陨石作为内行星成分的模式,并假定地核是FeO在高温下还原而形成的。这样,钾、硫及一些易挥发的物质就在这个过程中丢失了。但这个模式将产生极大量的大气,无法处理掉。它也不能解释水星的密度(平均5.42克/厘米3)和火星的高氧化状态。地球上保留着H2O、N2、CO2,但挥发掉大量的碱金属的事实也是不易解释的。还有一些其他的假说,例如利用不同类型陨石混合物,或不同假设条件下,行星物质的凝结物等作为行星积聚时的初始成分,也都带有任意性,没有足够的说服力。 近年来测试技术有了很大的进展。对太阳光球、普通球粒陨石、碳质球粒陨石的重复测试结果,以及对全太阳系的元素丰度的估计,都表明它们的钾和硅的原子数比值(K/Si)变化范围不大,约在百万分之三千二百到四千二百之间。如果地球的K/Si比值和太阳相近,则地球的含钾量约为百万分之六百五十至九百(质量),其中约有80~90%可能存在于地幔下部及地核中。值得注意的是:刘易斯(J.S.Lewis,1973)采用平衡-均匀的积聚模式作过仔细计算,得到的结果是:地球可能有一个Fe和FeS的核,并且它的K/Si比值和太阳的很相近。这表明地球的钾和硫其实并不匮乏。地球物理的观测表明地核中除铁、镍外,还须含有10~20%的轻元素。钾原是亲硫的元素,所以钾和硫都存在于地核是可能的。同时,地核含钾也有利于解释地磁场起源于地核的能源问题(见地球内部的化学成分和矿物组成)。
编辑本段地球积聚的模式
积聚的模式有均匀和不均匀两类。均匀模式认为地球是由硅酸盐、金属和金属氧化物固体颗粒的均匀混合物积聚而成的。这个混合物是经过复杂的物理和化学过程在积聚时或积聚之前就已经形成了。不均匀模式则认为积聚过程是按照星云中物质凝固先后顺序进行的,先凝固的先积聚。因此在地球生长过程中所积聚的物质是有变化的。经典的均匀积聚模式假定积聚的物质成分和球粒陨石很相近,积聚持续时间很长,约为 107~108年。这就使得引力位能由新形成的地面辐射掉许多,而短寿命的放射性元素的影响也已微弱。初始地球的平均温度估计不超过1000℃,全部地球最初处于固态。这个模式虽可基本上解释许多地球物理观测事实,但遇到一些地球化学上的困难。按照这样缓慢的过程,地球内部是应处于化学平衡的;但地幔中有些金属的相对丰度似乎又比化学平衡时所应具有的丰度高得多。有些作者企图对以上均匀模式做些修正,但迄今仍存在分歧。 不均匀积聚模式要求初始温度高,太阳星云的质量大,积聚过程的时间短(只需103~104年)。行星基本上应有化学分层的趋势,愈先凝固的物质应处于地球愈深的地方,浅处的物质应比较易于挥发。但实际地球的情况并非如此。不均匀模式所遇到的困难比较多,而且是严重的。
编辑本段行星积聚的时间
行星积聚所需的时间影响行星的成分、构造和内部能源,是一个重要的数据。但各家的估计相差甚远,由103年到108年。瑞典天文学家H.阿尔文等人认为星子运行时可以形成一种激流,从而产生积聚。由这个前提出发,他计算出的积聚时间仍为108年。但对于这种激流的存在和它的机制,许多学者都持保留态度。 萨夫龙诺夫研究了由尘埃物质积聚成行星的全过程。他得到:由星子积聚成地球约需108年。他的工作是迄今最详尽、最严谨的,但他的方法若用于天王星、海王星和火星时,所得结果却不能令人满意。其他一些著名学者如H.C.尤里、伯奇(F.Birch)和埃尔萨塞(W.M.Elsasser)等,也都倾向于长的时间尺度,即约108年。不均匀积聚模式的支持者,大都倾向于短时间尺度,即 103~105年。显然,行星积聚过程的物理机制和条件现在还研究得很不够,有待进一步探索。
编辑本段太阳星云的质量
这是一个重要的数据。有许多人对它做过估计。最简单的方法是将现有行星和太阳的总质量补上它们丢失的质量,这样得到的结果只是一个极粗略的下限。其他的估计方法也很粗略,但结果很不一致。总之,多数学者倾向于太阳星云的质量约等于太阳现在的质量加上它的百分之几。例如霍伊尔 (F.Hoyle)取Mn=(1+0.01)M⊙,M⊙是太阳的质量,Mn是星云的质量。萨夫龙诺夫取Mn=(1+0.05~0.1)M⊙,沙兹曼(E.Schatzman)取 Mn=(1+0.1)M⊙,但卡梅伦(A.G.W.Cameron)和列文(Б.Ю.Левин)则取Mn=(1+2)M⊙。取大质量时,如何将多余的质量在行星形成过程中去掉是一个困难。可以证明,若取小质量,则星云演化为星云盘时,温度是不高的(低于0℃);若取为太阳质量的3倍,则在内行星的区域,温度将高达1000~2000℃。
主要分两大派。一派认为太阳系是由一团旋转的高温气体逐渐冷却凝固而成的,称为渐变派,以康德(I.Kant,1755)和P.S.拉普拉斯(1796)为代表。另一派认为太阳系是由 2个或 3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的,称为灾变派。这派的代表最早是布丰(G.L.L.Buffon,1745),以后是张伯伦(T.C.Chamberlin)和摩耳顿 (F.R.Moulton,1901),还有金斯(J.H.Jeans,1916)Sir H.杰弗里斯(1918)等人。早期的地球起源假说主要是企图解释一些天文现象,如: ① 轨道规律性 行星的轨道都几近圆形(冥王星例外),轨道平面和太阳赤道面很接近。相似的情况也存在于有规律的卫星系。 ② 两类行星 行星的性质明显地分成两类:内行星(水、金、地、火)的质量小、密度大、卫星少;外行星(木、土、天、海)的质量大、密度小、卫星多。冥王星处在太阳系的边缘,有些性质是特殊的。 ③ 角动量的分布 对太阳系来说,太阳的质量占全系质量的99%以上,但它的角动量却还不到全系的1%。以单位质量所具有的角动量而论,行星的比太阳的大得多。通过怎样一种作用才能使一个原来大致均匀的统一体系变成这样一个系统,是太阳系起源假说所必须回答的问题。 早期的两派假说各有许多变种,但都不能全部满意地解释上述的观测事实。如拉普拉斯的星云假说认为太阳系起源于一团高温、旋转的气体星云,因冷却而收缩,所以越转越快。快到一定程度后,就由它的外缘抛出一个物质环。星云继续收缩,以后又可抛出一个物质环。如此继续,以后这些物质环便都各自聚成行星。有规则的卫星系也是经过类似的过程形成的。这样,太阳系轨道的规律性便得到自然的解释。无论这样形成的物质环能否聚成行星,但由计算表明,即使将所有行星现有的角动量都转移到太阳上,太阳所增加的角动量也不足以使物质从它表面上抛出去。另一方面,如果行星物质来自太阳,它们单位质量的角动量应当和太阳的差不多,但实际它们相差很大。 灾变论者将一部分的角动量归因于另外一个恒星,从而绕过了行星角动量过大的困难。在金斯和杰弗里斯的潮引假说中,他们设想有另外一个恒星从太阳旁边掠过或发生边缘碰撞,因而从太阳吸引出一股物质条带,并同时给它一定的角动量。恒星掠过后,这个条带分裂成若干块,以后各自成为行星。因为太阳与恒星起初是互相接近,碰撞后又彼此分离,所以吸引出的条带是两头小,中间大,并且它的物质是来自太阳的不同深处。这样,这个假说似乎可以解释太阳系的前两个特点,不过卫星系的产生就很难再采用同样的办法了。但这个假说其实并未真正克服角动量的困难。计算表明,恒星所能给与物质条带的角动量远不能将它抛到太阳系的边缘。即使这样能产生行星,它们离太阳最远也不超过几个太阳半径。此外,如果带状物质是从太阳内部引出来的,它的温度可能不下于一千万度。它将像大爆炸一样,很快向太空散去,不可能聚成行星。
编辑本段现代的认识
以前的假说都从太阳系的天文观测开始,但对我们自己的地球却未给予足够的注意。其实地球上未尝不能找到地球起源和演化的线索。地球物理观测表明,地球有3大部分:地壳、地幔和地核。地核又分为两层,外层是液体,内核是固体。地核的成分,主要是铁,但含有少量的镍。近年的观测又发现铁镍地核的密度显得太大些,而其中传播的地震波速度又显得太小。这就要求地核的成分还需包括10~20%的轻元素。大多数地球化学家认为这个轻元素是硫(S),也许还有硅(Si);也有少数人认为是氧(O)。 地球最外层的地壳平均厚度只有30~40公里,其下直到2900公里的深度是地幔。地壳厚度与地幔相比只是一层薄膜。一般认为地壳是由地幔物质经过化学分异而形成的。如果在地球的历史中,地幔是由全部熔融的液体凝固而成的,则这种化学分异作用应当是很充分的。这样,地壳就不应这样薄。这表明地球从未处于完全熔融的状态,只能是发生过局部的熔化。还有一些其他的地球化学论据,都使人对地球由液态凝固而成的观点产生疑问。 从40年代中期起,人们逐渐倾向于太阳系起源于低温的观点。他们认为行星不是由高温气体凝固而成的,而是由温度不高(低于1000℃)的固体尘埃物质积聚而成的。积聚的早期温度不高,但成星的后期或成星以后,由于引力能的释放和放射性物质的衰变生热,行星内部增温,甚至可导致局部物质的熔化。
编辑本段陨石
地球上另一重要线索是陨石。陨石是来自地外空间的天体碎片,年龄和地球是同量级的,可能与地球同一来源。陨石有多种类型,最常见的一类叫做球粒陨石。它的化学成分,除了容易挥发的元素外,与太阳光球中的元素成分或地球的估计成分很接近,但也有几种元素,与球粒陨石相比,地球上显得奇缺。正是通过这种差异并与其他的内行星作比较,地球化学家对地球的形成机制和演化作出了重要的贡献。
编辑本段地球起源和早期演化的轮廓
这个问题现在还无一致的答案,原因是即使某些论据可以支持一种假说,但它们常不能排除其他的可能性,因此分歧就难予彻底消除。虽然如此,某些特征还是共同接受的。以下给出一种地球起源模式的轮廓。
编辑本段太阳星云和星云盘
约在50亿年以前,银河系中存在着一块太阳星云。它是怎样形成的,现在尚无定论,不过对于研究地球的起源,不妨以它为出发点。 太阳星云是一团尘、气的混合物,形成时就有自转。在它的引力收缩中,温度和密度都逐渐增加,尤其在自转轴附近更是如此。于是在星云的中心部分便形成了原始的太阳。其余的残留部分围绕着太阳形成一个包层。由于自转,这个包层沿着太阳赤道方向渐渐扩展,形成一个星云盘。星云盘形成的具体物理过程现在还不很清楚,不过一个中心天体外边围绕着一个盘状物,这种形态在不同尺度的天文观测中都是存在的,例如星系NGC 4594,恒星MWC 349和土星。 星云盘的物质不是太阳抛出来的,而是由原来的太阳星云残留下来的。因为行星上氢的两个同位素 2H和1H的比值约为2×10-5,同在星际空间的一样;但在太阳光球里,这个比值小于3×10-7。这是因为在太阳内部发生着热核反应,2H大部分消耗掉了。星云盘是行星的物质来源,所以行星不是由太阳分出来的。 太阳星云原含有不易挥发物质的颗粒,它们互相碰撞。如果相对速度不大,化学力和电磁力可以使它们附着在一起成为较大的颗粒,叫做星子,星子最大可达到几厘米。在引力、离心力和摩擦力(可能还有电磁力)的作用下,星子如尘埃物质将向星云盘的中间平面沉降,在那里形成一个较薄、较密的尘层。因为颗粒的来源不同,尘层的化学成分是不均匀的,但有一个总的趋势:随着与太阳的距离增加,高温凝结物与低温凝结物的比值减小。尘层形成后,除在太阳附近外,温度是不高的。 太阳带有磁场,辐射着等离子体(见太阳风)和红外线,不断地造成大量的物质和角动量的流失。有些天文学家认为在太阳的发展过程中,曾经历一个所谓“金牛座T”阶段。这个阶段的特征是:高度变化快,自转速度快,磁场和太阳风特别强烈等等。不过这个阶段的存在是有争议的。另一方面,由于磁场(或湍流)的作用,太阳的角动量也有一部分转移给尘层,使它向外扩张。在扩张的过程中,不易挥发和较重的物质就落在后面。这就使尘层的成分在不同的太阳距离(即不同的温度区域)处,大有不同,而反映在以后形成的行星的物质成分上。
编辑本段行星
尘层是一个不稳定的系统。在太阳的引力作用下,很快瓦解成许多小块的尘、气团。按照萨夫龙诺夫(В.С.Сафронов,1972)的理论,这些尘、气团由于自引力收缩,又积聚成小行星大小的第二代星子。由星云盘产生尘层所需的时间比较短,但形成小行星大小的星子则约需104年。图表示太阳星云的演化过程。 星子绕太阳运行时常发生碰撞。碰撞时,有的撞碎,有的合并增长。当一个星子增长到半径约几百公里时,它的引力就足以干扰附近星子的运行轨道而使它们变形和倾斜。于是原来扁平的运行系统就变厚起来。同时,星子越大,它的引力增长也越快。在一个空间区域里的最大星子很容易将它附近的较小星子吞并而积聚成一个行星的核心,最后将一定区域内的尘粒和星子基本扫光而形成行星。在尘层中,只有几个星子能增长成为行星,其余的都被吞并。现在的太阳系仍是扁平的。这是许多星子和尘埃物质积聚后的平均结果。
编辑本段星云盘总的成分
包括 3类物质:氢和氦约占总质量的98%;冰质物,主要是O、C、N、Cl、S的氢化物和Ne、Ar,约占1.5%;石质物,主要是 Na、Mg、Al、Si、Ca、Fe、Ni的氧化物和金属,约占0.5%。随着星云盘中尘层密度的增大,太阳辐射的透明度降低。尘层形成后,按照萨夫龙诺夫的计算,温度分布如下: 考虑到太阳的光度可能突然增强过(金牛座T阶段),估计那时地球区的温度也不会超过300K。在内行星的区域,只有少量的冰质物可以凝固,成星的物质主要是石质物。在天王星和海王星的区域,冰质物和石质物都已凝固,行星的成分主要是冰质物。土星和木星的成分主要是氢和氦。可能它们的石质物和冰质物的核心已经大到可以有足够的引力以使附近的尘层失稳,从而俘获了大量的氢和氦(这只是一种设想)。在行星形成的过程中,易挥发的物质经历了明显的分馏作用。现在行星的质量只是星云盘极小的一部分。
编辑本段地球
地球形成时基本上是各种石质物的混合物,如果积聚过程持续107~108年,则短寿命放射性元素的衰变和固体颗粒动能的影响都不大。初始地球的平均温度估计不超过1000℃,所以全部处于固态。形成后,由于长寿命放射性物质的衰变和引力位能的释放,内部慢慢增温,以致原始地球所含的铁元素转化成液态,某些铁的氧化物也将还原。液态铁由于密度大而流向地心,形成地核(这个过程何时开始,现在已否结束,意见颇有分歧)。由于重的物质向地心集中,释放的位能可使地球的温度升高约2000℃。这就促进了化学分异过程,由地幔中分出地壳。地壳岩石受到大气和水的风化和侵蚀,产生了沉积和沉积岩,后者受到地下排出的气体和溶液,以及温、压的作用发生了变质而形成了变质岩。这些岩石继续受到以上各种作用,可能经受过多次轮回的熔化和固结,先形成一个大陆的核心,以后增长成为大陆。 原始地球不可能保持大气和海洋,它们都是次生的。海洋是地球内部增温和分异的结果,但大气形成的过程要更复杂。原生的大气可能是还原性的。当绿色植物出现后,它们利用太阳辐射使水气(H2O)和CO2发生光合作用,产生了有机物和自由氧。当氧的产生多于消耗时,自由氧才慢慢积累起来,在漫长的地质年代中,便形成了现在主要由氮和氧所组成的大气。
编辑本段几个具体问题的讨论
以上地球形成和演化的轮廓可以基本上解释前述的天文以及地球物理观测事实。又由于太阳系不是一个封闭的系统,发生过大量的物质及角动量的流失,以前的角动量分布问题,现在已无重要的意义。但进一步分析也发现有些情况还需澄清,有些关键性的论据还有分歧的意见。以下简述几个仍在引人注意的问题。
编辑本段地球的化学组成
地球岩石的化学成分和球粒陨石很相近,但也有显著的差别,特别是地球上层的硫和钾极为匮乏。为了解释这个现象,林伍德(A.E.Ringwood,1966)采用第一类碳质球粒陨石作为内行星成分的模式,并假定地核是FeO在高温下还原而形成的。这样,钾、硫及一些易挥发的物质就在这个过程中丢失了。但这个模式将产生极大量的大气,无法处理掉。它也不能解释水星的密度(平均5.42克/厘米3)和火星的高氧化状态。地球上保留着H2O、N2、CO2,但挥发掉大量的碱金属的事实也是不易解释的。还有一些其他的假说,例如利用不同类型陨石混合物,或不同假设条件下,行星物质的凝结物等作为行星积聚时的初始成分,也都带有任意性,没有足够的说服力。 近年来测试技术有了很大的进展。对太阳光球、普通球粒陨石、碳质球粒陨石的重复测试结果,以及对全太阳系的元素丰度的估计,都表明它们的钾和硅的原子数比值(K/Si)变化范围不大,约在百万分之三千二百到四千二百之间。如果地球的K/Si比值和太阳相近,则地球的含钾量约为百万分之六百五十至九百(质量),其中约有80~90%可能存在于地幔下部及地核中。值得注意的是:刘易斯(J.S.Lewis,1973)采用平衡-均匀的积聚模式作过仔细计算,得到的结果是:地球可能有一个Fe和FeS的核,并且它的K/Si比值和太阳的很相近。这表明地球的钾和硫其实并不匮乏。地球物理的观测表明地核中除铁、镍外,还须含有10~20%的轻元素。钾原是亲硫的元素,所以钾和硫都存在于地核是可能的。同时,地核含钾也有利于解释地磁场起源于地核的能源问题(见地球内部的化学成分和矿物组成)。
编辑本段地球积聚的模式
积聚的模式有均匀和不均匀两类。均匀模式认为地球是由硅酸盐、金属和金属氧化物固体颗粒的均匀混合物积聚而成的。这个混合物是经过复杂的物理和化学过程在积聚时或积聚之前就已经形成了。不均匀模式则认为积聚过程是按照星云中物质凝固先后顺序进行的,先凝固的先积聚。因此在地球生长过程中所积聚的物质是有变化的。经典的均匀积聚模式假定积聚的物质成分和球粒陨石很相近,积聚持续时间很长,约为 107~108年。这就使得引力位能由新形成的地面辐射掉许多,而短寿命的放射性元素的影响也已微弱。初始地球的平均温度估计不超过1000℃,全部地球最初处于固态。这个模式虽可基本上解释许多地球物理观测事实,但遇到一些地球化学上的困难。按照这样缓慢的过程,地球内部是应处于化学平衡的;但地幔中有些金属的相对丰度似乎又比化学平衡时所应具有的丰度高得多。有些作者企图对以上均匀模式做些修正,但迄今仍存在分歧。 不均匀积聚模式要求初始温度高,太阳星云的质量大,积聚过程的时间短(只需103~104年)。行星基本上应有化学分层的趋势,愈先凝固的物质应处于地球愈深的地方,浅处的物质应比较易于挥发。但实际地球的情况并非如此。不均匀模式所遇到的困难比较多,而且是严重的。
编辑本段行星积聚的时间
行星积聚所需的时间影响行星的成分、构造和内部能源,是一个重要的数据。但各家的估计相差甚远,由103年到108年。瑞典天文学家H.阿尔文等人认为星子运行时可以形成一种激流,从而产生积聚。由这个前提出发,他计算出的积聚时间仍为108年。但对于这种激流的存在和它的机制,许多学者都持保留态度。 萨夫龙诺夫研究了由尘埃物质积聚成行星的全过程。他得到:由星子积聚成地球约需108年。他的工作是迄今最详尽、最严谨的,但他的方法若用于天王星、海王星和火星时,所得结果却不能令人满意。其他一些著名学者如H.C.尤里、伯奇(F.Birch)和埃尔萨塞(W.M.Elsasser)等,也都倾向于长的时间尺度,即约108年。不均匀积聚模式的支持者,大都倾向于短时间尺度,即 103~105年。显然,行星积聚过程的物理机制和条件现在还研究得很不够,有待进一步探索。
编辑本段太阳星云的质量
这是一个重要的数据。有许多人对它做过估计。最简单的方法是将现有行星和太阳的总质量补上它们丢失的质量,这样得到的结果只是一个极粗略的下限。其他的估计方法也很粗略,但结果很不一致。总之,多数学者倾向于太阳星云的质量约等于太阳现在的质量加上它的百分之几。例如霍伊尔 (F.Hoyle)取Mn=(1+0.01)M⊙,M⊙是太阳的质量,Mn是星云的质量。萨夫龙诺夫取Mn=(1+0.05~0.1)M⊙,沙兹曼(E.Schatzman)取 Mn=(1+0.1)M⊙,但卡梅伦(A.G.W.Cameron)和列文(Б.Ю.Левин)则取Mn=(1+2)M⊙。取大质量时,如何将多余的质量在行星形成过程中去掉是一个困难。可以证明,若取小质量,则星云演化为星云盘时,温度是不高的(低于0℃);若取为太阳质量的3倍,则在内行星的区域,温度将高达1000~2000℃。
2011-04-05
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宇宙形成时,由于互相引力形成
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科学大经
前言
天地万物,自然有理。一书现世,天下无机。
本书解尽天下不解之谜,它从地球是怎样形成的讲起一直说到现在的社会。虽
然从头至尾句句有根有据,但都是我一厢情愿。希望大家以理相驳、极力指点,如
有高论我们共同分享。写作能力有限,请多多包涵!
地球是怎样形成的
地球是怎样形成的?许多人都在研究这个课题,在这说说我个人的看法。就现
在的状况,地球上只有山和水最有代表性,它们是组成地球的主要部分。要想知道
地球是怎样形成的,首先要弄清楚山和水的由来;就水而言到现在为止只有地球上
有液态水的存在,而别的星球没有液态水,因此地球上的水是宇宙中唯一的水,水
就在现实中,与我们息息相关。它是怎样形成的?在哪儿形成的?我们以理论为基
础推理论证这些问题(没有实践)。水的形成只能在两个地方:一、在地球上;二、
在太空中。水是在地球形成时自然产生的,这一类理论也是漏洞百出、捉襟见肘、
困难重重无从说起,因此水在地球上形成在理论上说不通,我们是以理论为基础来
说的,既然在理论上不成立,那么在这只能把水在地球上形成的排除。水不是在地
球上形成的,那么只有在太空了,从道理上讲水在太空产生比较正确。水是由氢和
氧组成,以此为依据在多少亿年前太空中产生了大量的氢和氧,(氢和氧在太空中
是怎样产生的?在这无法回答,知识有限!但水确实存在,也只能以水为依据来推
理得出的结果。)它们在太空中相遇在高温的作用下也许能形成水,于是宇宙中便
产生了水。(我们把氢和氧弄到一块,能变成水吗?如果能把氢和氧变成水的全过
程展现出来,那么就是若干亿年前在太空中的一幕。)水有自吸的功能,就是在没
有任何外力的作用下,水聚在一起是不会分开的,因此太空中产生了水球――由水
组成的彗星。
地球上的水既然“移到”了太空,那么只剩下山了。山的形成由液态的熔岩变
成固态从而形成山,按山的形态可以断定,熔岩由地下喷发,喷发的过程中遇水冷
却成底大上尖的形状。反之,如果大山不是由地下喷发,遇水冷却成固态,那么再
无别的条件可以形成挺拔直立、悬崖峭壁的大山,这一点我认为是无可非议的!照
此推理,山的前身是熔岩了。如果把全世界的山都变成熔岩,地球是什么样子?熔
岩的温度大约3〇〇〇摄氏度,而地球中心的温度可高达5〇〇〇摄氏度,假如把
山变成液态的熔岩,再加上地球中心的熔岩,那么地球就是一个名副其实的火球。
因此就以山为依据,我们可认肯定地球在形成前是一棵液态的火球。现在把地球说
成是火球,是不是一件匪夷所思的事?不管你信不信,地球在形成前和太阳一样,
切切实实是一棵火球,这是无可厚非的事实。反之,如果地球在形成前不是液态的
火球,那么就不可能形成现在的大山。
在太空中任何形式的星体是不会无缘无故的改变其性质,也就是说任何形式的
星体在宇宙中可以永恒。如太阳、地球和月亮等星体,它们的性质在宇宙中永运不
会改变,其主要原因是宇宙中没有改变星球性质的条件,不像在地球上有空气、风
和雨能风化物质,可以改变物质,所以地球在火球的时候在太空中是不会改变其火
球的性质。如太阳、它在宇宙中就是永恒的,因为液态的矿物质自然就有光和热,
更何况一棵液态的星球。如果有一天太阳由液态变成固态,那么它的能量也会自然
消失;假如在太空中没有把太阳变成固态的条件,那么太阳的能量是永恒的。因此
太阳是没有年龄的限制,它的能量也是自然而发,更不会消耗待尽,但只有条件的
限制。太阳是有引力的,这也是不争的事实,因此地球在火球的时候也有引力。液
态的物质围在“磁场”的周围,它自然会形成圆的,太阳是圆形的也是这个原因―
―引力的作用。由于火球是液态的,它内部的能量可以随时发泄出来,同时产生大
量的二氧化碳。
到此,地球在很久很久以前是一个液态的、有引力、表面覆盖着大量二氧化碳
气体的火球。(如果问地球在形成前是火球,那么火球又从哪儿来的,引力又是怎
么回事?这些问题也只有太阳知道了,因为太阳都据备这些条件。)
我们前面提到水在太空中生成,聚积到一块组成水彗星;以太阳和地球上的山
为依据,得出地球在形成前是火球。在多少亿年前太空中一个水彗星和一棵火球不
期而遇,由于火球的引力作用,水彗星的水均匀的遍布火球表面,使火球的表面遇
水而逐渐固态化,此时固态化的火球表面便是最初的地壳。在水的作用下地壳不断
的固态化加厚而压缩,使火球内部的能量无法随时释放而慢慢聚积,聚积到一定程
度,地壳下的熔岩冲破地壳由水中直穿天空。熔岩在水中以迅雷不及掩耳之势循环
往复、时强时弱的喷发,它不停的喷发遇水也不断的被固态化,从而在水中形成了
一座座连绵不断、有高有底的巍巍大山。总的来说,山是在水中形成的。(如果山
不是在水中形成,那么地球上就不可能有大山的存在。)
水彗星和火球在太空相遇,不可避免的上演了一幕水火不相容的“大战”,同
时产生了许多气体,一部分水也由液态变成气态,但由于火球的引力作用,这些气
态的水也无法漂到太空,只能停留在火球的上空。火球自身就有气体(主要是二氧
化碳气体),在加上水火“大战”产生的气体,就是这棵水彗星和火球结合在一起
的新的星球的空气(这时的空气以二氧化碳气体为主没有氧气)。空气在引力的作
用下产生了气压,在气压的作用下便有了风的形成,停留在空中的水蒸气也形成了
云,有云便有雨,雷和闪电等自然现象的产生。
这棵新的星球内部的能量不断的向外发泄,而冷却的成度也逐渐向地下延伸,
地壳的固态化也在加厚,由于受到各种力的作用,地壳在不断地运动和变化,使有
的地方越来越高,有的地方凹了进去,高出来的地方露出了水面,便成了陆地;凹
进去的地方便成了海洋;就这样最初的地球形成了。
在最初的时候,地球上现有的大陆彼此连成一片,从而组成一块原始大陆,原
始大陆的周围是一片汪洋大海。当时的大陆上以岩石矿物为主,土极其稀少,有也
是海沉物质。由于长期的风吹日晒和雨水冲刷的作用,地壳表面和组成地壳的各种
岩石受到风化作用的破坏,(风化作用主要有物理风化作用和化学风化作用,岩石
在地表面或接近地表面的地方,由于温度的变化,水和大气作用下发生的机械崩解
及化学变化的过程。)风化作用能使地表面或接近地表面坚硬岩石、矿物与大气、
水接触的过程中产生物理、化学变化而原地形成松散的堆积物――土。当时地球上
的空气以二氧化碳气体为主,岩石中的矿物成分在二氧化碳以及水的作用下,常常
产生新的物质,二氧化碳是土在形成过程中的催化剂。土除少量仍然留在原来生成
的地方外,大多数经风力、水力或重力等外力的作用,沿地表进行移动,并在一定
地区堆积下来形成不同的土质。
地球上有昼夜交替的现象,这是地球自转的原因,在其自转的过程中向着太阳
的一面便是白昼,背着太阳的一面便是黑夜;自转一周就是一天,即24小时。地
球自西向东自转,所以太阳由东方升起由西方落下。
四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果,地球一直不断自西向东自转,与此
同时又绕太阳公转,而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状,太阳始终位于一个点
上。地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终会保持一定的角度,即地球始
终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生
变化,也就是当地球在一年中不同的时候,处在公转轨道的不同位置时,地球上各
个地方受到的太阳光照是不一样的,接收到太阳的热量也不同,因此就有了季节的
变化和冷热的差异,也就形成了春季、厦季、秋季和冬季,即四个季节交潜岀现的
情况。
至此,地球是怎样形成的?这个问题以基本道明,接下来该说说生物的由来了,
在讲生物的由来前,先再说一下太空中的事。以太阳和地球为依据,太空中固态的
星球在形成前全部都是液态的火球(个人看法)。地球上的水也与它们相遇过,但
由于它们的引力太小而成为过客。只所以这样说理由有三:
一、固态的;如果在形成前就是固态的,那么为什么不是有楞有角或多面体而
是圆的?假如说在形成前是不规则的多面体,后来又变成圆的。这一说法不正确,
宇审不像地球有“修饰”的功能,如水蚀、雨蚀和风蚀等功能;宇宙中可没有,如
果有现在的地球就被“修饰”的不是地球了!因此它们在形成前不是固态的。
二、圆的;和地球一样,在形成前是液态的圆体,遇水成固态的圆球形。圆形
是证明它们在形成前是火球的佐证。
三、太阳;太阳是离地球最近的液态的火球,它也有引力,而且比地球的引力
还要强。它是说明宇宙中能产生火球的最有力的依据。
照此推理,宇宙中固态星体在形成前全是火球,遇水而成固态。由于它们的引
力不够强,而无法长久的把水留住。它们在遇水成固态的同时也有气体的产生,随
着水的离去,气体也随之而去,奔向别的星体。因此在水到达地球的同时也有气体
的到来。物质都有熔点,组成地球和月亮等星体的物质的熔点,比组成太阳的物质
的熔点低。因此地球等星体在液态的时候发岀的能量不如太阳强;再加上太阳比别
的星体的体积大,自然比别的液态的星体发出的能量高,由于太阳的能量太强,使
水无法靠近它,这就是水没有侵犯太阳的原因。
生物由来(待续)
宇宙万象,
奥秘无穷。
朗朗乾坤,
天地在胸。
龙生凡界,
略有风云。
敢问天下诸君,
前言
天地万物,自然有理。一书现世,天下无机。
本书解尽天下不解之谜,它从地球是怎样形成的讲起一直说到现在的社会。虽
然从头至尾句句有根有据,但都是我一厢情愿。希望大家以理相驳、极力指点,如
有高论我们共同分享。写作能力有限,请多多包涵!
地球是怎样形成的
地球是怎样形成的?许多人都在研究这个课题,在这说说我个人的看法。就现
在的状况,地球上只有山和水最有代表性,它们是组成地球的主要部分。要想知道
地球是怎样形成的,首先要弄清楚山和水的由来;就水而言到现在为止只有地球上
有液态水的存在,而别的星球没有液态水,因此地球上的水是宇宙中唯一的水,水
就在现实中,与我们息息相关。它是怎样形成的?在哪儿形成的?我们以理论为基
础推理论证这些问题(没有实践)。水的形成只能在两个地方:一、在地球上;二、
在太空中。水是在地球形成时自然产生的,这一类理论也是漏洞百出、捉襟见肘、
困难重重无从说起,因此水在地球上形成在理论上说不通,我们是以理论为基础来
说的,既然在理论上不成立,那么在这只能把水在地球上形成的排除。水不是在地
球上形成的,那么只有在太空了,从道理上讲水在太空产生比较正确。水是由氢和
氧组成,以此为依据在多少亿年前太空中产生了大量的氢和氧,(氢和氧在太空中
是怎样产生的?在这无法回答,知识有限!但水确实存在,也只能以水为依据来推
理得出的结果。)它们在太空中相遇在高温的作用下也许能形成水,于是宇宙中便
产生了水。(我们把氢和氧弄到一块,能变成水吗?如果能把氢和氧变成水的全过
程展现出来,那么就是若干亿年前在太空中的一幕。)水有自吸的功能,就是在没
有任何外力的作用下,水聚在一起是不会分开的,因此太空中产生了水球――由水
组成的彗星。
地球上的水既然“移到”了太空,那么只剩下山了。山的形成由液态的熔岩变
成固态从而形成山,按山的形态可以断定,熔岩由地下喷发,喷发的过程中遇水冷
却成底大上尖的形状。反之,如果大山不是由地下喷发,遇水冷却成固态,那么再
无别的条件可以形成挺拔直立、悬崖峭壁的大山,这一点我认为是无可非议的!照
此推理,山的前身是熔岩了。如果把全世界的山都变成熔岩,地球是什么样子?熔
岩的温度大约3〇〇〇摄氏度,而地球中心的温度可高达5〇〇〇摄氏度,假如把
山变成液态的熔岩,再加上地球中心的熔岩,那么地球就是一个名副其实的火球。
因此就以山为依据,我们可认肯定地球在形成前是一棵液态的火球。现在把地球说
成是火球,是不是一件匪夷所思的事?不管你信不信,地球在形成前和太阳一样,
切切实实是一棵火球,这是无可厚非的事实。反之,如果地球在形成前不是液态的
火球,那么就不可能形成现在的大山。
在太空中任何形式的星体是不会无缘无故的改变其性质,也就是说任何形式的
星体在宇宙中可以永恒。如太阳、地球和月亮等星体,它们的性质在宇宙中永运不
会改变,其主要原因是宇宙中没有改变星球性质的条件,不像在地球上有空气、风
和雨能风化物质,可以改变物质,所以地球在火球的时候在太空中是不会改变其火
球的性质。如太阳、它在宇宙中就是永恒的,因为液态的矿物质自然就有光和热,
更何况一棵液态的星球。如果有一天太阳由液态变成固态,那么它的能量也会自然
消失;假如在太空中没有把太阳变成固态的条件,那么太阳的能量是永恒的。因此
太阳是没有年龄的限制,它的能量也是自然而发,更不会消耗待尽,但只有条件的
限制。太阳是有引力的,这也是不争的事实,因此地球在火球的时候也有引力。液
态的物质围在“磁场”的周围,它自然会形成圆的,太阳是圆形的也是这个原因―
―引力的作用。由于火球是液态的,它内部的能量可以随时发泄出来,同时产生大
量的二氧化碳。
到此,地球在很久很久以前是一个液态的、有引力、表面覆盖着大量二氧化碳
气体的火球。(如果问地球在形成前是火球,那么火球又从哪儿来的,引力又是怎
么回事?这些问题也只有太阳知道了,因为太阳都据备这些条件。)
我们前面提到水在太空中生成,聚积到一块组成水彗星;以太阳和地球上的山
为依据,得出地球在形成前是火球。在多少亿年前太空中一个水彗星和一棵火球不
期而遇,由于火球的引力作用,水彗星的水均匀的遍布火球表面,使火球的表面遇
水而逐渐固态化,此时固态化的火球表面便是最初的地壳。在水的作用下地壳不断
的固态化加厚而压缩,使火球内部的能量无法随时释放而慢慢聚积,聚积到一定程
度,地壳下的熔岩冲破地壳由水中直穿天空。熔岩在水中以迅雷不及掩耳之势循环
往复、时强时弱的喷发,它不停的喷发遇水也不断的被固态化,从而在水中形成了
一座座连绵不断、有高有底的巍巍大山。总的来说,山是在水中形成的。(如果山
不是在水中形成,那么地球上就不可能有大山的存在。)
水彗星和火球在太空相遇,不可避免的上演了一幕水火不相容的“大战”,同
时产生了许多气体,一部分水也由液态变成气态,但由于火球的引力作用,这些气
态的水也无法漂到太空,只能停留在火球的上空。火球自身就有气体(主要是二氧
化碳气体),在加上水火“大战”产生的气体,就是这棵水彗星和火球结合在一起
的新的星球的空气(这时的空气以二氧化碳气体为主没有氧气)。空气在引力的作
用下产生了气压,在气压的作用下便有了风的形成,停留在空中的水蒸气也形成了
云,有云便有雨,雷和闪电等自然现象的产生。
这棵新的星球内部的能量不断的向外发泄,而冷却的成度也逐渐向地下延伸,
地壳的固态化也在加厚,由于受到各种力的作用,地壳在不断地运动和变化,使有
的地方越来越高,有的地方凹了进去,高出来的地方露出了水面,便成了陆地;凹
进去的地方便成了海洋;就这样最初的地球形成了。
在最初的时候,地球上现有的大陆彼此连成一片,从而组成一块原始大陆,原
始大陆的周围是一片汪洋大海。当时的大陆上以岩石矿物为主,土极其稀少,有也
是海沉物质。由于长期的风吹日晒和雨水冲刷的作用,地壳表面和组成地壳的各种
岩石受到风化作用的破坏,(风化作用主要有物理风化作用和化学风化作用,岩石
在地表面或接近地表面的地方,由于温度的变化,水和大气作用下发生的机械崩解
及化学变化的过程。)风化作用能使地表面或接近地表面坚硬岩石、矿物与大气、
水接触的过程中产生物理、化学变化而原地形成松散的堆积物――土。当时地球上
的空气以二氧化碳气体为主,岩石中的矿物成分在二氧化碳以及水的作用下,常常
产生新的物质,二氧化碳是土在形成过程中的催化剂。土除少量仍然留在原来生成
的地方外,大多数经风力、水力或重力等外力的作用,沿地表进行移动,并在一定
地区堆积下来形成不同的土质。
地球上有昼夜交替的现象,这是地球自转的原因,在其自转的过程中向着太阳
的一面便是白昼,背着太阳的一面便是黑夜;自转一周就是一天,即24小时。地
球自西向东自转,所以太阳由东方升起由西方落下。
四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果,地球一直不断自西向东自转,与此
同时又绕太阳公转,而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状,太阳始终位于一个点
上。地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终会保持一定的角度,即地球始
终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生
变化,也就是当地球在一年中不同的时候,处在公转轨道的不同位置时,地球上各
个地方受到的太阳光照是不一样的,接收到太阳的热量也不同,因此就有了季节的
变化和冷热的差异,也就形成了春季、厦季、秋季和冬季,即四个季节交潜岀现的
情况。
至此,地球是怎样形成的?这个问题以基本道明,接下来该说说生物的由来了,
在讲生物的由来前,先再说一下太空中的事。以太阳和地球为依据,太空中固态的
星球在形成前全部都是液态的火球(个人看法)。地球上的水也与它们相遇过,但
由于它们的引力太小而成为过客。只所以这样说理由有三:
一、固态的;如果在形成前就是固态的,那么为什么不是有楞有角或多面体而
是圆的?假如说在形成前是不规则的多面体,后来又变成圆的。这一说法不正确,
宇审不像地球有“修饰”的功能,如水蚀、雨蚀和风蚀等功能;宇宙中可没有,如
果有现在的地球就被“修饰”的不是地球了!因此它们在形成前不是固态的。
二、圆的;和地球一样,在形成前是液态的圆体,遇水成固态的圆球形。圆形
是证明它们在形成前是火球的佐证。
三、太阳;太阳是离地球最近的液态的火球,它也有引力,而且比地球的引力
还要强。它是说明宇宙中能产生火球的最有力的依据。
照此推理,宇宙中固态星体在形成前全是火球,遇水而成固态。由于它们的引
力不够强,而无法长久的把水留住。它们在遇水成固态的同时也有气体的产生,随
着水的离去,气体也随之而去,奔向别的星体。因此在水到达地球的同时也有气体
的到来。物质都有熔点,组成地球和月亮等星体的物质的熔点,比组成太阳的物质
的熔点低。因此地球等星体在液态的时候发岀的能量不如太阳强;再加上太阳比别
的星体的体积大,自然比别的液态的星体发出的能量高,由于太阳的能量太强,使
水无法靠近它,这就是水没有侵犯太阳的原因。
生物由来(待续)
宇宙万象,
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朗朗乾坤,
天地在胸。
龙生凡界,
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