书城科普读物探究式科普丛书-炽热气体组成的恒星
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第8章 宇宙之间——恒星探索篇(2)

但是,你知道地球在太空中的位置吗?你知道太空中的其他天体的变化会不会对我们居住的星球产生一定的影响呢?至于那些自然灾害是怎么产生的呢?为什么现在的气候和以前的气候都不太一样了呢?

或许在一连串的问题下,你会突然感觉你对自己居住的星球原来知道的很少很少。不过,等你读完这章“恒星与地球”你就会得到你想要的答案了!

1. 地球的起源

在中国古代就有盘古开天辟地、女娲补天的故事。古希腊神话讲开天辟地时,也是说宇宙是从混沌之中诞生的,最先出现的神是大地之神——该亚。天空、陆地、海洋都是由她而生,她是最有权势的神之一,所以人们尊称她为“地母”。

当然那些只是人们对地球形成的种种猜想。其实,地球是太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系统。

按天文学家的推算,大约在66 亿年前,银河系里发生过一次大爆炸,碎片物质经过长时间的凝结聚合,到距离现在约50 亿年前,一团巨大、黑暗、冷而稀薄的气体(包括氧、氖、一氧化碳、二氧化碳等)与尘埃星云(石墨、磁铁矿等)在今天太阳系位置按逆时针方向旋转、收缩,重的物质在太阳系内部集中,轻的物质向外逸散,后来重的物质形成行星,而地球就是其中之一,那时距离现在约46亿年。

2. 地球的年龄

由上面地球的形成我们知道地球大约在46 亿年前形成的。那么,地球还能活多久呢?会不会发生像传言中所说的地球大爆炸呢?

对此,科学家们运用了各种科学方法对地球的年龄做了种种的尝试,估算了地球的年龄。

人们根据海洋含钠总量约1.5 亿亿吨和每年由河流带入海洋的钠量约6000 万吨,估算出海洋年龄大约为2.5 亿年。

当然,海洋的年龄要比地球的小,并且这种估算也不是科学的。另外还有人根据地球上沉积的岩层来估算地球的年龄,大概也是2.5 亿年,但是沉积的厚度难以估计,并且沉积率的变化也很大,所以用这种方法得出的地球的年龄也难以置信。后来到了20 世纪,科学家运用同位素地质测定法,测出地球的年龄。在地壳岩中,普遍存在着微量的放射性元素。在天然条件下,放射性元素会自行衰老,变成其他元素。放射性元素衰老不受普通物理化学条件的影响,而且衰变速度很稳定。因此,只需要测定岩石中某种现存放射性元素的含量和衰变后分裂出来的元素的含量,再根据相应的元素衰变关系式,就可以测定岩石形成的时间。已测得最大岩石的年龄是格陵兰西部发现的岩石,它形成于距今38 亿年前。但是,最古老的岩石的年龄还不是地球的年龄,地球在形成初期是一个熔融的天体,从炽热熔融的地球冷却到地壳的坚硬岩石的形成还需要一段时间。

最近,从月球取得的岩石标本表明,月球的年龄为46 亿年,20世纪60 年代后测得的陨落到地球表面的陨石年龄也在40 亿? 46 亿年。按星云说,太阳系的天体是由同一原始星云在差不多时间内凝结而成的,根据这一观点,可以说地球的年龄是46 亿年。但是这毕竟是间接推测出来的,人们还没有确定的证据证实地球的年龄。

3. 太阳对地球的影响

我们知道,太阳是离地球最近的恒星。所以我们看到的太阳很大很亮。我们的生活离不开它,如果没有它地球上将是一片黑暗,并且地球上的动植物都将停止生长,那么,它对地球的影响到底有多大呢?

你知道什么是气候吗?它的英文climate 源于古希腊语,其原意是“倾斜”,意思是阳光的倾斜程度对一个地区气候是有影响的。现代人的理解要全面些。

一般说,气候是某一时候地球大气和地表的状态。说明的状态数据很多,如气温、气压、湿度、风度、风向、阴晴、降水量、降水形式。记录这些数据是一个气象站最基本的工作。

另外,太阳对地球的四季也有影响。地球绕日公转,同时又绕自身极轴自转,这使地球上有了四季气候的变化。从长远来看,这种变化有什么规律呢?例如,地球曾出现过严寒的冰河期,从冰川研究可知,其周期为5 万~10 万年一次。但是也有人认为这种周期并不明显。美国科学家文诺雷认为,冰期与地球轨道变动毫无关系,或者它只是诸因素中的一个。甚至冰河期是不是全球性的仍有争议。

从近处看,对地球发生的旱涝的研究,也常与太阳活动相联系。19世纪时,着名天文学家赫歇尔注意到太阳黑子多少与地名雨量有关,就中国而言,大范围的旱涝与太阳黑子爆发、耀斑爆发有一定关系。

有人发现,中国许多地区出现异常降水或天气冷暖变化与黑子活动周期有关。太阳耀斑爆发对地球短期影响也是有的。中国科学家观测到,在耀斑爆发时,很多地区气候平均气温不到1 度。就拿北京来说,在太阳活动极大年和极小年及其后一年,降雨较多;雨在极大和极小年及前一两年降雨较少。

一般来说,大气变化的主要影响因素是太阳辐射,其辐射量的变化对大气变化影响很大,通常辐射量变化1%,就会有旱涝发生,但太阳常数基本不变。因此,人们又提出“大气臭氧屏蔽”假说、“雷暴时间触发”假说等。但也都很不成熟,太阳怎样具体影响着地球气候,仍需深入研究。如果搞清楚了,天气的预报可能就会比现在更为准确呢!

4. 月球对地球的影响

或许你也听说过或者从媒体的报道中看到过,每年世界各个国家都会发生一些重大的自然灾害,但是你知道这些灾害的发生和什么有关系吗?其实,至今科学家们也只能是推测其发生的原因,并不能肯定地说它到底是什么引起的。但是,近些年,科学家们通过观测地球和月球的变化规律,发现一些灾害的发生是和月球有关系的。后来俄罗斯的天文学家向人类提出摧毁月球的方案,在世界上引起轩然大波。

我们知道,月球是地球唯一的卫星,对地球具有引潮力的作用。

科学家们已经研究证实,月球引潮力不仅能诱发地震、对人体健康和生物活动产生影响,而且对地球的天气气候也有影响。月球引潮力能使地球自转轴的倾斜角保持稳定,从而使地球的气候相对稳定。

就像大家所知道的,月球和地球作为两个不同的天体,相互之间具有引力作用,现在地球自转轴的倾斜角变化在5。以内。但是如果没有月球,地球自转轴的倾斜角会以数百万年为一周期由0°~ 50°变化,地球气候因而也会大幅度变化,最终将使地球成为生物无法生存的环境。