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穿越“石”空,让我们去了解地球
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:107    更新时间:2022/7/13           ★★★

“我从哪里来的?”

“当然跟孙悟空一样,从石头缝里蹦出来的!”

小时候,我们常会问这样的问题,妈妈也总是打趣地回答。但你知道我们赖以生存的地球家园,是怎么形成的吗?一块石头竟也能折射出地球的历史?

在“首都科学讲堂”的直播活动中,中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员翟明国说,当我们掀开地球历史的每一页,才得以窥见生命的传奇,探寻生命的意义……


地球运动孕育了生命?


从地球成为一个星球开始,慢慢演化到今天大约46亿年。最早发现地球是球体的是古希腊的地理学家埃拉托色尼,真正证实地球是圆的是葡萄牙航海家麦哲伦,他领着船队经过了几年时间绕行地球,他的环球航行证实地球是圆的。

从夸父追日、女娲补天到共工怒触不周山,我国的神话传说中总少不了关于地球的传说。这些传说中,地球的结构就被认为是石头,故有“寰寰宇宙,一个石字了得”。

“地球就是石头地球,学名叫硅酸盐地球。地球是类地行星的一员,所以类地行星都代表的是石头的星球。”翟明国解释说,地球这个球体是有圈层的,地心至地表依次为地核、地幔和地壳。圈层之间也不是静止的,而是相互运动的,有物质和能量的交换。

我们常说的火山喷发,就说明圈层之间在运动。“比如鸡蛋也有‘圈层’,鸡蛋的圈层也不是僵死的:鸡的蛋黄可以孕育新生命,蛋清提供营养,直到小鸡破壳而出。”翟明国这样形容圈层的运动。


蓝色地球能否永存?


“地球是一个运动的星球,岩浆是它的血液,地震是它的脉搏,火山是它的呼吸,地热是它的体温,构造是它的骨架。”翟明国这样描绘生机勃勃的地球。

 一直以来,人们都在摸索地球运动的规律,其中有一项是由德国气象学家魏格纳提出的大陆漂移假说。这个说法的发现着实有点天马行空,据说他在房间里抽着雪茄、喝着咖啡、偶然翻阅世界地图时,发现欧洲和非洲的西海岸遥对北南美洲的东海岸,它们的轮廓非常相似;如果从地图上把这两块大陆剪下来,可以拼接成一个大致吻合的整体。

当然,这个假说不仅受到世人耻笑,也受到科学家的批评。

“板块构造理论就像一个七巧板拼图。在2.5亿年以前,各个大洲基本上是连在一起的,后来逐渐分开了、漂开了,成了不同的大陆,就是现在的样子。”翟明国说,这是假说,还需要证实。不可否认的是,板块学说是20世纪六七十年代最伟大的一项自然科学贡献。

地球从陆核到大陆、从无板块构造到有板块构造、从无氧到现在的有氧,将来还会怎么样?“混沌地球”是最初对地球的描述,后来逐渐有了分层,有了地核、地幔和地壳,又有了大气圈、水圈和生物圈,我们称之为蓝色地球。

蓝色地球会不会永存?

“它还会继续演化,最终成为一个未知的地球。”翟明国说。

  

地球会永远宜居吗?


未知只是我们现阶段还不清楚,作为有生命的地球,它的命运是什么?

“地球不是越来越热,而是越来越冷,地球的命运不是爆炸,而是僵死。”翟明国说,把地球放到宇宙、放到太阳系,就是研究地球命运的开始。

地球是太阳系中最幸运的行星,具备“四个唯一”:唯一有宏观水和氧气的星球,供万物生长;唯一充分演化到现在状态的星球;唯一有生命、有林草树木的星球,同时也是目前唯一有高等动物的星球。

地球早期没有氧,那是什么时候产生的氧?

翟明国解释说,目前人们认识到地球有两次大的氧化事件,一个是古元古代氧化事件,发生在大概到23.5亿-22亿年前;另一个是新元古代氧化事件,发生在7亿——6亿年前。这两次大氧化事件使地球上的氧发展到现在的水平。

“至于氧为什么会突然升高,有一个雪球假设论。7亿年前地球叫雪球地球,从赤道到两极都是冰雪覆盖,后来二氧化碳发生变化,冰融化导致了氧气的出现。”翟明国认为,这种灾变也为地球带来幸运,5亿多年前出现了寒武纪生命大爆发,逐步演化为现在地球的繁荣。

当然,更重要的是,氧气浓度的变化促进了动物进化,从微生物到高级生物,生命之花逐渐盛放。

“地球演化有其规律,地球内能的消耗规律则受到太阳系运动的影响。人不能从根本上改变这个演化进程。地球本身也遵循着从不宜居到宜居、再到不宜居的演化模式。”翟明国说,人类要认识和遵循地球的客观规律,在这个基础上合理利用地球资源,并在人类的能力范围内保护地球环境。

 

 

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