地球的秘密
來源:網(wǎng)絡(luò) 2009-07-02 11:53:25
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我們通常認(rèn)為腳下的地面,很實在很平穩(wěn);天空在頭頂,很遙遠很縹渺,天地對立。事實上,我們就在天L,且已經(jīng)在太空中運行了幾十億年。
地球.就是我們正踩在腳下的行星。我們在上面生話,呼吸著它的空氣,喝著地球表面的水,最最熟悉不過了。
當(dāng)然,地面上的人們不可能一眼看出大地是球形的。只有當(dāng)太空人乘坐宇宙飛船,飛出地球,才可以清楚地看到它是個圓球,如果飛到月球上或者更遠的行星上,才能親眼看到地球是個行星在天空中,繞太陽運動著。
在廣闊無際的宇宙中,行星地球又恰似一顆微塵。地球的歷史一月見以為有46億年,它在太空中運行幾十億年中,既受別的天體吸引(如太陽),同時又吸引別的天體(如月亮)既受萬有引力作用,又受離心力作用;ハ啾3种胶猓谧约旱能壍郎嫌袟l不紊地運行著。整個太陽系,乃至整個宇宙組成一個著不見.摸不著的有機網(wǎng)絡(luò),地球就在網(wǎng)絡(luò)中的一個網(wǎng)節(jié)下。
地球大小:半徑6378公里,體積是太陽1/130萬;
地球質(zhì)量:5. 98 x 1024千克,質(zhì)量是太陽1/33萬;
自轉(zhuǎn)周期:23時56分;公轉(zhuǎn)周期365日6時9分;
地球公轉(zhuǎn)速度30公坐了秒。
地球環(huán)繞太陽轉(zhuǎn)一圈是365日多一點,是一個回歸年,叫做一個地球年(水星一年88天,金星224.7天,火星687天),在這365天中,我們能看到星空斗轉(zhuǎn)星移,同樣的天空圖景在一年后會再次重現(xiàn)。
地球同時又繞自己的軸心在旋轉(zhuǎn),自西向東每24小時轉(zhuǎn)一周這是地球上的一天,(水星一天176小時,金星117小時,火星24.6小時),我們觀察到口、月、星東升西落,晝夜交替,面向太陽一面是白晝, 背向太陽一面是夜晚。
地球斜著身體繞太陽公轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道面的垂直方向有23. 50度夾角,于是,太陽在一年中輪流在地球南北緯 23℃之問直射于是地球有了四季的變換。當(dāng)太陽正對地球北半球直射時,就是北半球的夏季及南半球的冬季,反過來,當(dāng)太陽直射南半球時南半球轉(zhuǎn)為夏天,北半球進人冬天。地球上大部分地區(qū)就有了春夏秋冬的更替、寒來暑往的變化,我們按得到太陽光的多少和晝夜的長短把地球分為熱帶、溫帶和寒帶,我們中國絕大部分地區(qū)都在溫帶。
直到今天據(jù)我們所知地球是惟一有生命的星球。與人類性命枚關(guān)的地球到底在哪些地方得天獨厚呢?
九大行星中地球距離太陽不遠不近。地球是從太陽往外數(shù)的第三顆行星。距太陽1.5才乙凌務(wù)里,遠近適中,吸收陽光適度,既不像水星、金星遭太陽炙烤,又理刊易外行星被太陽冷落; 因而具有適宜的溫度,成為孕育生命、繁衍生命的天然溫室。
九大行星中惟有地球攜帶生物所需的一切物質(zhì)。大多數(shù)地球生物需要水和氧氣,而地球恰好能自給自足。水覆蓋了大半個地球,占7/10,氧氣和其他氣體混合包圍在地球四周,生物們可以隨時取用。氧、水和食物不斷更生循環(huán),新陳代謝。物質(zhì)供應(yīng)便源源不斷。
九大行星中,只有地球表面生機勃勃。如果一位外來的太空旅行者,他一眼就會看出,地球比任何鄰居都有趣。外面云層翻卷,壓強、溫度、濕度瞬息萬變,時而風(fēng)雨交加、時而電閃雷鳴、時而又云淡風(fēng)清。往里看,會發(fā)現(xiàn)地球是個潮濕的星球,水面占71%的地面,除此之外,就是巖石組成的陸地,占 29%地面。陸地的平均高度比海平面高840米,最大的陸塊叫做大陸。大陸表面萬紫千紅,兩極有白皚皚的厚冰殼赤道上綠郁郁的熱帶叢林,沙漠中黃沙漫漫,草原上碧草茵茵。降臨地球,更會被形形色色的生命吸引住。面積約五億平方公里,縱深約為三公里的生物圈,它像一層外衣緊緊包裹著地球,厚度雖只有地球的1/4250,然而它對于生命卻非同小可,絕大多數(shù)的植物、動物包括人類_就在此棲息、繁衍、演繹著一個個生命的故事,地球因此而富有生氣。
地球是人類的搖籃。所有的探測表明,尚沒有發(fā)現(xiàn)哪里還有一個像地球這樣適宜生命生存的星球,地球是宇宙中惟一的“綠洲”,我們在這片綠洲上生活,真是一大幸運!沒有理由不好好保護它,并努力發(fā)展
今天探側(cè)器可以遨游太陽系外層空間,但對人類腳下的地球內(nèi)部卻鞭長莫及。目前世界上最深的鉆孔也不過12公里,連地殼都沒有穿透?茖W(xué)家只能通過研究地震波、地磁波和火山爆發(fā)來揭示地球內(nèi)部的秘密。一般認(rèn)為地球內(nèi)部有四個同心球?qū)?內(nèi)核、外核、地鰻和地殼。
地殼實際r是由多組斷裂的,很多大小不等的塊體組成的,厚度并不均勻。大陸地殼平均厚約3。多公里,侮洋地殼僅5-s公里。地殼上層為花崗巖層,下層為玄武巖層。理論上認(rèn)為地殼內(nèi)的溫度和壓力隨深度增加,每探人100米溫度升高it。近年的鉆探結(jié)果表明,在深達3公里以上時,每深人100米溫度升高2.5fi.到11公里深處溫度已達200U.
目前所知地殼巖石的年齡絕大多數(shù)小于20多億年,即使是最古老的石頭——丹麥格陵蘭的巖石也只有39億年;而天文學(xué)家考證地球大約已有46億年的歷史,這說明地球殼層的巖石并非地球的原始?xì),是以后由地球?nèi)部的物質(zhì)通過火山活動和造山活動構(gòu)成的。
地慢厚度約2900公里,主要由致密的造巖物質(zhì)構(gòu)成,是地球的主體。放射元素大量集中在此,將巖石熔化。故此層可能是巖漿的發(fā)源地。地核的平均厚度約3400公里,外核呈液態(tài),可流動。內(nèi)核是固態(tài)的,主要由鐵、鎳等金屬元素構(gòu)成。中心密度為每立方厘米13克,溫度最高可達5000℃左右,壓力最大可達370萬個大氣壓。
我們居住的地球,自誕生以來,已有46億年的歷史了在這漫長的歲月中,地球不斷發(fā)展變化,逐步形成了今天的地球模樣。
地球的體積在膨脹。過去一直認(rèn)為,地球的體積是1100 億立方公里。科學(xué)家最新研究表明,地球?qū)嶋H體積要比這個數(shù)字大,因為地球在不斷地膨脹。地質(zhì)學(xué)家在收集大西洋中脊東西兩側(cè)的大量資料時,看到了令人吃驚的一幕:大洋的底面在不斷擴大!由于海底滅山不斷涌出熔巖形成新的地殼,海脊西側(cè)的舊地殼便被向外推移過去,大西洋的東側(cè)海底正在向東移動.西側(cè)海底在向西移動—大洋底部在擴張!海底擴張,導(dǎo)致1910年魏格納提出大陸漂移理論。他提出,所有大陸在很久以前都一度全部合而為一成超大陸,以后超大陸逐漸破裂,分離形成了北美大陸格陵蘭大陸和歐亞大陸大部分,以及南美大陸、非洲大陸、南極大陸和澳洲大陸現(xiàn)在的大陸僅是我們地球外層兒個巨大板塊的最上面部分,板塊的邊界都是有著劇烈地質(zhì)活動的地區(qū),火山、地震頻頻發(fā)生,熔巖在這里從地球探處涌上來形成新地殼。兩板塊碰撞,那里便聳起高大的山脈,同時有強烈地震發(fā)生。由于海底擴張,影響地球內(nèi)部的物質(zhì)組成,地心的密度逐漸變小,而地球的體積愈來愈大。由于體積的增大.使它自轉(zhuǎn)的速度也降低了。美國科學(xué)家威爾斯分析許多珊瑚蟲化石,從這種生物堅硬甲殼上的年輪和生長線得知,在3.7億年前,地球_L的一年等于 395天,而現(xiàn)在只有365天。據(jù)此推論,在2億年前,恐龍統(tǒng)治著整個世界,當(dāng)時一年有385天,當(dāng)時一天僅為23小時。當(dāng)?shù)谝慌参镫x開水向陸地生根時,距今約4億年,那時一年有405天一天只有21.5小時。在原始海洋擁有豐富的無脊椎動物,開始誕生有保護骨骼的脊椎動物時,是距今6億年前的事,那時,一年不少于425天,一天長僅為20小時。
這應(yīng)該又是地球征天時間變長的一個解釋了,相信不久的將來,地球自轉(zhuǎn)的秘密會全部揭開。
不僅地球表面的氣溫在明顯3高,而且地核的溫度也在大幅度上升。
美國科學(xué)家通過金剛石和鉆槍模擬地核壓力的實驗,得出:地核溫度為6880℃不僅較以前人們認(rèn)為的2700-37001 要高幾千度,而且比太陽表而的6000℃還要高。同時,經(jīng)實 驗表明,大陸漂移的動力熱源也來自地核,而不是以前認(rèn)為的地核上面的地慢。這給科學(xué)家研究地球運動的規(guī)律提供了新線索。
地球是個固體星球,地球往里面看,首先最外面是海洋下 7.2公里,陸地上40公里的地殼。地殼下面是地慢厚度約為2900公里,地慢下是地核,地核的壓力驚人,所以溫度雖高,仍然是固態(tài)。
新計算出的地核溫度,讓我們意識到地慢和地核之間就像有一個壓力鍋,絕大部分地核熱量不能釋放出來,但少量熱氣可以溢出通道,使地慢慢慢沸騰,整個地40都在對流。
日本東京技術(shù)學(xué)院的一項研究稱地球的海洋將會在10 億年后完全千涸,地球表面的所有生物將會消失地球的命運將同火星一樣。
這項研究的負(fù)責(zé)人、東京技術(shù)學(xué)院地球及自然科學(xué)教授村山成德在研究報告中指出,海洋與大地板塊正逐步下沉進地慢處。地慢是地殼中的疏松巖層,位于地球高熱核心(地核)的外層。他說:“根據(jù)目前水分消失速度加快的清況來看,地球表面的水大約將在今后10億年內(nèi)消失殆盡。”
村山說這項研究報告以側(cè)量地表下溫度的實驗及2000 項旨在計算沉積巖生成時間的學(xué)術(shù)工作為基礎(chǔ),從而作出有關(guān)結(jié)論。他指出,地表下100公里深的巖漿因地心逐漸冷卻而降溫收縮,每年把超過11億噸水抽進地殼,但只有2.3億噸被重新釋放出來。
報告指出,從75億年前開始,大量海水從外圍流向地慢,導(dǎo)致今天這樣大陸露出水而。報告稱,這樣就為大部分大陸為何在7.5億年前都沉睡海底帶來了新的解釋。
如果上述理論正確,同時也就進一步解釋了那段時期大氣中氧的含量大大增加的原因。報告稱,在石頭上生活的制氧浮游生物,因大陸露出水面而暴露在空氣中,釋放出大量氧氣進人大氣層,而充沛的氧氣則逐漸孕育出不同的生命形態(tài) 然而村山指出,地球表面的水量自此不斷減少,這種情況意味著這個星球上的生物最終將成為歷史。
村山表示,所有在擁有水源的星球上生存的生命體,將無可避免地重復(fù)歷演—在水分完全消失后走向滅絕”。他表示,這種情況早已在火星L發(fā)生過。科學(xué)家們估計火星上曾有河流流動,但一直未能了解水源為何消失。
不過,地球終會干涸的“預(yù)言”絕不說明地球人類面臨所謂“世界末日”。首先,10億年實在是太漫長了,漫長得令當(dāng)今世人無法想象;其次,以地球人類的高度智慧,相對于拍億年而言,人類在不到彈指一揮間即能在地球以外找到或創(chuàng)造新的定居點,目前人類所掌握的空間技術(shù)就已經(jīng)描繪了這一藍圖。所以,哪怕真有那么一天地球不再適合人類生存,人類也早已在別的地方繁衍、進化、生息得更興旺了。說不定,“火星人”也早就搬往別處了哩!
太陽從出生到今已50億歲了,基本屬于中年階段。根據(jù)恒星演化階段分析,50億年后,太陽走過的路程將是: 太陽->紅巨星->白矮星->黑矮星
(體積巨大)(收縮發(fā)光)(不發(fā)光)
太陽從原始星云誕生到不發(fā)光的恒星殘骸終其一生,大約要走100億年的光景。
太陽衰亡過程中,質(zhì)量越來越小,引力越減越弱。太陽系也就面臨著散伙的結(jié)局。
太陽的末日當(dāng)然意味著地球的末日。這不得不讓我們頓生調(diào)悵之情,盡管這是50億年以后發(fā)生的。
可能還會發(fā)生另一種“不能善終”的結(jié)局,就是太陽在中途遭遇災(zāi)變。太陽系的離散過程并非簡單,它要走過的路可以說是曲折的,也可以說是“風(fēng)云翻卷”的。大仙女座的星云距銀河系190萬光年,正以每秒125公里的速度和太陽系靠近,大約朽億6千萬年以后,會“碰在一起”。這兩支天體大軍.恐怕還有一拼,仙女座星云實力強勁,其可見光強度是太陽的20億倍。
也許由于巨大的引力,俘虜了太陽系,在溫度、運動大振蕩以后.太陽系成為繞另一個星系轉(zhuǎn)動的恒星系統(tǒng)。
也許兩軍對壘,兩敗俱傷,它們的塵埃合二為一,于是東山再起為新的大星系。
以上都是我們的推測,不管怎樣,現(xiàn)在的我們是看不見那一幕的。
我們和太陽系所巡游的宇宙空間,不僅創(chuàng)造了我們,而且使我們生存。盡管我們無法預(yù)知這樣的巡游將向何方,但相信人類的后代能創(chuàng)造更高的文明,能渡過航程中的急流險灘即使太陽滅亡,相信人類的后代能駕馭整個地球或是在宇宙空間找到新的綠洲,到達勝利的彼岸!
天文學(xué)家在1999年7月1日出版的著名科學(xué)雜志《自然》中撰文稱,在遙遠的宇宙邊緣,存在著一些不為人知的與地球環(huán)境相似的行星它們被稱為“失落的世界氣。
科學(xué)家們相信,這些行星在太陽系形成初期被摒出太陽系從而成為宇宙中的游魂野鬼。它們的氣候適和而且濕度足夠足以支持生命的存在。
美國加州技術(shù)學(xué)院行星科學(xué)家史蒂文森表示,盡管這些地球的“孿生兄弟,,沒有像太陽那樣的恒星為它們提供熱力,但它們的表面很可能有厚厚的氫氣層,氫氣層中蘊藏著由行星天然放射作用所發(fā)出的熱量,并使這些微熱得以長期保存。 史蒂文森說,這些“被逐者”從太陽系形成過程中所獲取的熱力,即使經(jīng)過兒百億年也不會冷卻。
史蒂文森強調(diào),科學(xué)家們的這一新發(fā)現(xiàn)并不是簡單的推想,而有一套完整的理論體系。早在數(shù)十年前,天文學(xué)家們就認(rèn)為星際空間存在“被逐”的天體,這些天體是太陽系產(chǎn)生時的“副產(chǎn)品”。
在太陽系形成時期,與地球質(zhì)量大致相同的天體被認(rèn)為往兩種方向發(fā)展,一是撞出像木星那樣的大行星,二是被更大的行星的萬有引力彈射人太空。
史蒂文森關(guān)注的是那些被大行星的萬有引力拉人太空的天體,這些天體是在數(shù)百萬年前被摒出太陽系的,也就是在太陽系于大約45億年前合并之后。
因為在太陽系形成過程中的那一階段,太空中很可能充滿了氫。因此,被釋放的行星就可能被氫包圍,從而使它們能保留大致與地表相同的溫度,甚至使它們也有海洋存在。如果沒有陽光,像地球這樣的行星內(nèi)部的放射活動就會使ig度只上升到絕對零度之上一點,但是厚厚的氫氣層卻能防止內(nèi)熱逃逸,從而使被“放逐”的行星保持溫暖舒適。
液態(tài)的水被認(rèn)為是與地球生命類似的生物存在所應(yīng)有的條件,但不是絕對條件。史蒂文森說,那些“被逐”天體上面也可能有火山及閃電,從而使其表面溫度可以支持生命,并維持生命長久存在。此外,在這些行星的大氣層中,除氫以外還很可能含有甲烷和阿摩尼亞。這一切與40億年前地球開始有生命的環(huán)境相似。
不過,史蒂文森指出,由于這些星球獲得的能量只等于地球的1/5000,因此就算有生物存在,它們也會較為低等。
史蒂文森這樣描繪這些星球上的景象:“那里并不完全是冰冷黑暗的世界,頻繁的火山爆發(fā)所噴出的紅色巖漿使整個大地呈暗紅色,而天空中則布滿紅云,你在這里可能看不到美麗的星空。”
“失落的世界,’理論問世后,引起了極大的爭議,因為史蒂文森的論點目前基本上不能得到證實。那些遙遠的孤星如果存在的話,也只能發(fā)出極少的放射熱能或無線電波.以目前的技術(shù)而言,地球上的科學(xué)家根本無法觀察到它們。
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