地球的起源之謎
我們一降生到這個世界上,就同地球分不開了。地球作為我們誕生、勞動、生息、繁衍的地方,人類共有的家園,和我們的關係太密切了。那麼地球是如何形成的呢?對於這一問題,自古以來,人們就對它有著種種解釋,也留下了很多神話傳說。
我國古代有“盤古開天辟地”
之說。相傳,世界原本是一個黑暗混沌的球體,外麵包裹著一個堅硬的外殼,就像一隻大鵝蛋。
多年以後,這個大黑團中誕生了一個巨人——盤古。他睜開眼睛,可周圍漆黑一片,什麼也看不見,他揮起神斧,劈開混沌,於是,清而輕的部分上升成了天空,濁而重的部分下沉成了大地。
在西方國家,據《聖經》記載,上帝耶和華用六天時間創造了天地和世界萬物。
第一天,他將光明從黑暗裏分出來,使白天和夜晚相互更替。
第二天,創造了天,將水分開成天上的水和地上的水。
第三天,使大地披上一層綠裝,點綴著樹木花草,空氣裏飄蕩著花果的芳香。
第四天,創造了太陽和月亮,分管白天和夜晚。
第五天,創造了飛禽走獸。
第六天,創造了管理萬物的人。
第七天,上帝休息了,這一天稱為“安息日”,也就是現在的星期天。
現在看來,這些美麗的神話傳說是沒有科學根據的。隨著科技的發展,人們對太陽係的認識也逐漸深刻。18世紀以來,相繼出現了很多假說。近幾十年來,由於天體物理學等近代科學的發展、天文學的進步、宇航事業的興起等為地球演化的研究提供了更多的幫助,現介紹幾種假說供參考。但要解開宇宙之謎,還需我們不懈的努力。
(1)星雲說:法國數學家和天文學家拉普拉斯(1749~1827年)於1796年發表的《天體力學》及後來的《宇宙的敘述》中提出太陽係成因的假說——星雲說。他認為太陽是太陽係中最早存在的星體,這個原始太陽比現在的太陽大得多,是由一團灼熱的稀薄物質組成,內部較致密,周圍是較稀薄的氣體圈,形狀是一個中心厚而邊緣薄的餅狀體,在不斷緩慢地旋轉。經過長期不斷冷卻和本身的引力作用,星雲逐漸變得致密,體積逐漸縮小,旋轉加快,因此愈來愈扁。
這樣位於它邊緣的物質,特別是赤道部分,當離心加速度超過中心引力加速度時,便離開原始太陽,形成無數同心圓狀輪環(如同現在土星周圍的環帶),相當於現在各行星的運行軌道位置。
由於環帶性質不均一,並且帶有一些聚集凝結的團塊。這樣在引力作用下,環帶中殘餘物質,都被凝固吸引,形成大小不一的行星,地球即是其中一個。各輪環中心最大的凝團,便是太陽,其餘圍繞太陽旋轉,由於行星自轉因此也可以產生衛星,例如地球的衛星——月亮,這樣地球便隨太陽係的產生而產生了。
(2)災難學派的假說:1930年英國物理學家金斯提出氣體潮生說,他推測原始太陽為一灼熱球狀體,由非常稀薄的氣體物質組成。一顆質量比它大得多的星體,從距離不遠處瞬間掠過,由於引力,原始太陽出現了凸出部分,引力繼續作用,凸出部分被拉成如同雪茄一般的長條,作用在很短時間內進行。較大星體一去不複返,慢慢地,太陽獲得新的平衡,從太陽中分離出長條狀稀薄氣流,逐漸冷卻凝固而分成許多部分,每一部分再聚集成一個行星。被拉出的氣流,中間部分最寬,密度最大,形成較大的木星和土星。兩端氣流稀薄些,形成較小的行星,如水星、冥王星、地球等。
(3)隕石論(施密特假說):前兩種假說都提出了一個原始太陽分出熾熱熔融氣體狀態的物質。施密特根據銀河係的自轉和隕石星體的軌道是橢圓的理論,認為太陽係星體軌道是一致的,因此隕星體也應是太陽係成員。因此他於1944年提出了新假說:在遙遠的古代,太陽係中隻存在一個孤獨的恒星——原始太陽,在銀河係廣闊的天際沿自己軌道運行。在60億~70億年前,當它穿過巨大的黑暗星雲時,便和密集的隕石顆粒、塵埃質點相遇,它便開始用引力把大部分物質捕獲過來,其中一部分與它結合;而另一些按力學的規律,聚集起來圍繞著它運轉,直至走出黑暗星雲,這時這個旅行者不再是一個孤星了。
它在運行中不斷吸收宇宙中的隕體和塵埃團,由於數不清的塵埃和隕石質點相互碰撞,於是便使塵埃和隕石質點相互焊接起來,大的吸小的,體積逐漸增大,最後形成幾個龐大行星。行星在發展中又以同樣方式捕獲物質,形成衛星。
以上僅介紹三種關於地球起源的學說,一般認為前蘇聯學者施密特的假說(隕石論)是較為進步的,也較為符合太陽係的發展。根據這一學說,地球在天文期大約有兩個階段:
(1)行星萌芽階段:即星際物質(塵埃、碩體)圍繞太陽相互碰撞,開始形成地球的時期。
(2)行星逐漸形成階段:在這一階段中,地球形體基本形成,重力作用相當顯著,地殼外部空間保持著原始大氣(H2O、CO2、NH3、NH4等)。由於放射性蛻變釋熱,內部溫度產生分異,重的物質向地心集中,又因為地球物質不均勻分布,引起地球外部輪廓及結構發生變化,亦即地殼運動形成,伴隨灼熱融漿溢出,形成岩侵入活動和火山噴發活動。以上便是地球演化較新的觀點。