地球是怎样产生的

地球是怎样产生的

目前地球的形成科学家还没有停止争议，也就是没有可信服的答案，我只能给你几个观点。法国自然科学家乔治·路易斯·布丰没有依据《圣经》的故事解答这个问题（《圣经》当然没有任何的科学依据）。这位自然科学家早就认为地球已存在了7.5 万年了。1749 年，布丰解释说，包括地球在内的行星和巨大的太阳间存在着“亲缘”关系，正如小鸡同母鸡的关系一样。也许，他曾梁斗老想到地球是太阳生出来的。 布丰曾认为太阳与其他巨型的天体产生过碰撞，在碰撞过程中散落下来的碎块，冷却下来以后，形成了地球。这种假设很有意思，只是没有说明其他行星及太阳形成的原因。或许太阳原本就是存在的。 我们需要一个更合理的解释，在开普勒描绘了太阳系的宏图后，这个系统的概貌就非常明确了。所有的行星几乎是在同一平面上运行的（这一套完整的太阳系模型类似于一个巨大的比萨盒），而且是沿着一个方向绕着太阳转，就像月亮绕着地球旋转或土星的卫星绕着土星旋转一样。另外，这些星球也绕着自己的轴做定向的自转，太阳亦是如此。天文学家们由此得到启迪，他们相信，橡升如果太阳系不是来自于同一物体，就不可能呈现出这么多的相似之处。 人们曾推测，这些发光的星云是多种灰尘和气体的组合物，而这些组合物尚未聚合成真正的星体。1755 年德国哲学家埃马谬洛·康特在他的著作中设想过，所有星体的雏型就是这些星云，他认为销大星云可以靠自身的力量慢慢地聚在一起，并慢慢地开始转动。当星云聚集时，中心部分就形成了恒星，外围的部分就形成了行星。这种设想基本上解释了行星运行在同一平面上，且公转和自转的方向一致的道理。 1798 年，法国天文学家帕瑞·赛芝·德·拉普拉斯很可能不了解卡特以前所做的工作，他在一本著作中描述了同样的观点，只是他写的内容更详细。他认为星云在慢慢地收缩，在星云收缩的过程中，星云旋转的速度迅速地加快。其实这个设想并非是拉普拉斯的创举，收缩只是引力作用的结果而已，在太阳系里这已是司空见惯的现象，即作功现象。每个滑冰者都曾有这种尝试。当你在冰面上旋转时，把胳膊收得越紧，自身旋转的速度越快。星云在收缩中，它的旋转速度越来越快，其中心部位向外凸起并且脱离了原位置。该过程并非虚构，它是离心力作用的结果，这种现象在地球上随处可见。拉普拉斯设想的那些“脱落”的部分聚集在一起，最后形成了一个行星。此时，稍靠中心的星云仍在聚集，从而诞生了另一颗行星。这样继续下去，一颗颗行星渐渐形成了，它们沿着同一个方向转了起来。最后在中心区剩下的部分形成了太阳。由于卡特和拉普拉斯是以星云的收缩理论为依据解释太阳系形成过程的，所以称这一假说为“星云假说”（这一理论未能以充足的理由证明）。 上述两种观点存在着重要的不同点。如果“星云说”是正确的，则每个星体都可以形成行星；如果“微星说”是正确的，只有恒星经历过碰撞后才能有条件形成行星，而恒星间的距离是很远的，且移动又相当缓慢，与其距离相比，它们之间的碰撞是极为罕见的。于是，两种观点的区别在于：“星云学说”认为许许多多的星系可以形成，而“微星学说”认为只有在极少数的恒星中才能形成星系。 正如事实表明的那样，“微星说”也是不合理的。1920 年，英国天文学家阿瑟·斯坦莱·爱丁顿指出：太阳内部的温度比人们想象的要高得多，从太阳上分离下来的物质（或从其他恒星上掉下来的物质）都很热，以至于它们尚未来得及冷却形成行星时，就扩散到宇宙空间去了。美国天文学家莱曼·斯皮特泽在1939 年做出了令人信服的展示。 1944 年，德国科学家卡尔·夫兰垂·克·冯·韦茨萨克重拾“星云假说”，并将这一理论进一步发展、提高。他认为旋转的星云是逐级收缩而形成行星的，首先是第一颗，然后是其他颗依次而成。天文学家们可以把星云中的电磁作用考虑进去（在拉普拉斯时代，电磁现象还未被发现），以此解释角动量是以什么形式由太阳转移到行星上去的。 大约在50亿年前，银河系里弥漫着大量的星云物质。它们因自身引力作用而收缩，在收缩过程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”。其中，形成太阳系的那些碎片，就称为太阳星云。太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒。这些尘粒相互结合，形成越来越大的颗粒环状物，并开始吸附周围一些较小的尘粒，从而使体积日益增大，逐渐形成了地球星胚。地球星胚在一定的空间范围内运动着，并且不断地壮大自己。于是，原始地球就形成了。原始地球经过不断的运动与壮大，最终形成了今天的模样。 原始地球的形成 在地球形成之前，宇宙中有许多小行星绕著太阳转，这些行星互相撞击， 形成了原始的地球，当时的地球还是一颗灸热的大火球,随著碰撞渐渐减少，地球开始由外往内慢慢冷却，产生了一层薄薄的硬壳--地壳，这时候地球内部还是呈现炽热的状态。地球内部喷出大量气体， 大约在47亿年前，宇宙中尘埃聚集，形成了地球及其所在的太阳系的其他星球。当时的空气中不含有氧气，而含有很多二氧化碳（碳酸气体）、氮气。 最初的地球很小，但不断有宇宙中的尘埃及小的星体撞击，体积不断增大。而且撞击时能量聚集，温度不断上升，最终融化为液体。 不久，星体撞击的次数减少，地球表面的温度降低，形成地壳。这就是今天的地表。拉普拉斯凭丰富想象力建立的学说，经证明有不少缺点后，天文学家就提出一些其他似乎可认可的说法。其中一种学说假定太阳最先产生，还没有行星。后来，太空中有另一个星球从太阳附近掠过，把一长条物质扯了出来。掠过的星球继续飞行，这些物质于是凝聚成太阳系的行星。可惜的是，仔细分析显示，从太阳扯出的这种炽热物质会消散掉，不会形成行星。即使在某种未知的过程下凝聚成了行星，运行的轨道也会远较今日太阳系中的轨道为不规律。另一种学说认为，在太古的宇宙中，太阳有一个孪生伴星，一个掠过的星球与太阳的伴星相撞。在撞击下产生的碎块，就可能形成几颗行星，环绕着留下来的太阳运行。但散布太空的星宿相距那么远，这种碰撞极不可能发生。即使真的发生了这种灾难，星球爆炸时产生的炽热和可挥发性物质，似乎也不可能直接形成行星。“偶遇”与“碰撞”两种学说，也都无法解释另一现象：很多行星又怎么会有卫星。 今天，在天文学家、数学家、化学家和物质学家的联合努力下，已经出现一种新学说，称为“星云说”或“原行星说”。这个新假设说为许多似是全然相异的物质怎样形成的细节，作出统一连贯的解释，因而多数宇宙论学者已经相信，新假说至少能正确地说明宇宙演化的概况。 “原行星说”重提康德及拉普拉斯的说法，假设目前是太阳系领域的太空中，过去有过一大片气云弥漫其间。这种气是由“宇宙混合物”组成，即宇宙到处都有的气分子混合物。每一千个原子中，九百个是氢，九十九个是氦，其余三个原子是较重的元素，例如碳、氧、铁等。原生云慢慢开始转动。旋转情形大概并不是平稳的，据最近利用射电望远镜观察遥远太空中类似气云所知，天文学家相信在旋转时必有湍流。事实上，旋转中的云看来像一个旋涡，而整个气团在太空中转动时，不断有局部的小涡流出现。中央部分的一个大涡流，比云团其他部分收缩得较为迅速，形成一个黑暗而密度较大的物体，即“原太阳”。 环绕原太阳的云团中，在冰冷深处某些气的原子结合成化合物，例如水和氨。固态的尘晶慢慢结成，铁和坚硬的矽酸盐等金属晶体也是一样。云团旋转时受到引力与离心的作用，逐渐成为巨大的扁平圆盘。假如我们能从遥远处观察当时情景，就会看到一个好象转动中的大唱片的东西，中央那个小洞就是原太阳所在。 在这个转动的圆盘中，局部涡流继续出现。有些旋涡必在碰撞时破毁，有些被原太阳逐渐增强的引力弄散。就某种意义来说，每个小涡流都在不停地挣扎图存。面对这种破坏力，涡流要保持不破不散就得聚集足够数量的物质，作为本身的重心。在这个旋转体系内的存亡战中，有些局部涡旋获得物质，有些失掉物质。环绕前太阳终于产生了一系列旋转的圆盘。每个都是一颗原行星。 这些原行星都大得足以在本身引力场内合为一体。每颗行星在太空中环绕太阳运行时，都像一名清道夫，把原来云团里的剩余物质扫清。 在这个阶段中，原太阳的核心开始热核聚变，放出大量的能。原太阳也开始发光。初时，间歇地“燃烧”，呈暗红色。最后成为我们今天看到的金黄色恒星。别忘了原太阳直径比任何原行星直径大一百倍左右。原太阳成为恒星而非行星，当然是由于体积有这么巨大的差异。原太阳的强大引力，足以把轻的氢原子吸住，留在内部，触发热核聚变。较小的原行星，则不能起这种作用。 然后，在原太阳领域内的某处，出现一团含有冰冷粒子与固体碎块的旋转云，即一种宇宙尘暴，原地球就这样诞生了。稍后，由于水与冰分子内聚引力作用，这些物质才能凝聚成球状。原地球沿轨道绕太阳运行时，其引力继续收集更多物质。地球和其他行星就是这样在太阳系领域内积聚冷尘的过程中形成的。 在成长中的原地球逐渐热起来。地球继续收集新物质，新物质撞及地球时发出的能量产生热，其中一部分留在地球里。引力作用也使地球凝缩，产生更多热。地球内部的放射性元素逐渐开始蜕变，成为第三个热源。经过亿万年后，地球的温度高得足以使铁、镍等重金属下沉，构成熔融的地核。从地表裂隙逸出的水汽和气体，构成地球的大气层，另一个主要热源——太阳光，这时也会发生作用了。 太阳的辐射这时以全力冲击地球，破坏了原始大气中的分子化合物，还把它驱散进入太空中。因此，大气中的氢和其他轻元素，大部分逃离地球散失了。这个过程终于使宇宙中较重和较稀有的元素密集在一起，而这些元素是构成岩石、植物和人体所不可或缺的。由于亿万年来如氢等许多轻原子逸入了太空，地球此时的质量，比尘云凝聚为原地球时，约减少了一千倍。