上面這張圖片的番景象看起來是不是很可怕，沒有任何生命的可能。但46億年前地球的地貌就這差不多，但后來仍然孕育出了生命，不過有一個問題一直困擾著科學家：地球和月球是怎樣形成的？地球上大量的水是從哪里來的？地球的生命又是如何誕生的？

今天，我們來說下這些問題。

太陽形成時，周圍的氣體和其他物質開始相互碰撞，形成了被稱為行星的小天體。隨著引力的增長，更多的物質被拉在一起，這些行星的質量變得越來越大，直到它們成為真正的行星。太陽系、氣態(tài)巨行星、木星和土星、天王星和海王星的誕生，要早于水星、金星、地球和火星這四顆已知的類地行星，但我們的地球究竟是如何誕生的呢？

地球誕生于大約46億年前，在圍繞早期太陽旋轉的圓盤狀塵埃和氣體云團中孕育。根據化石記錄，大致可以推測出一個行星的年齡，這是確定地球年齡最簡單的方法之一，科學家找到了大約43億年前的鋯石晶體。到目前為止，這些晶體是地球上發(fā)現的最古老的物質。

但我們的星球究竟是如何形成的，這仍然是一個謎。然而，關于行星的形成有兩種主要的理論。一種是核心吸積模型，也是最被廣泛接受的模型。大約 46億年前有一個太陽星云，由旋轉的氣體和塵埃粒子組成，我們的太陽就是從那里誕生的。

然后，剩余的大小不同的物質以不同的速度圍繞著太陽運行，它們在引力的作用下開始碰撞并粘在一起。更小的顆粒長成更大的顆粒，直徑從幾公里到數百公里不等。太陽風會帶走較輕的元素，比如氫和氦，這樣只有巖石會靠得更近，慢慢聚合變成陸地世界，這個過程一直持續(xù)到這些太空物體的直徑達到數千公里。

但在遠離太陽的地方，太陽持續(xù)不斷地帶電粒子流對較輕的元素沒有很強的影響。結果，這些元素結合并轉化為氣態(tài)巨行星。

在整個宇宙中，像地球這樣的小型巖石行星比氣態(tài)巨行星要常見得多。這個理論的問題是它適用解釋類地行星的形成，但在解釋巨行星的形成方面存在問題。

這是因為科學家們認為，圍繞太陽的氣體盤只持續(xù)了大約四五百萬年的時間，而基于核心吸積模型的模擬表明，這樣的行星形成的時間要更長。

然而，第二種理論“圓盤不穩(wěn)定模型”，解決了這個問題。這個理論認為，在太陽系存在的早期，大塊的塵埃和氣體夾在一起，隨著時間的推移，這些大塊慢慢變成了一個氣體行星。但不同之處在于，行星的形成速度實際上比核心吸積模型所解釋的要快得多。

根據這一理論，它可能在短短1000 年內發(fā)生，如此快速地形成，使這些行星有可能捕獲迅速消失的較輕氣體。

最近的一項研究表明，原始地球是在大約500萬年前形成的。在宇宙尺度上，如果我們把太陽系的存在時間從40億年轉換成24小時，那就不算什么了，這500萬年只相當于幾分鐘。如果科學家們的猜測是正確的，那么水可能只是類地行星形成過程中的副產品。這意味著我們更有可能在太陽系外發(fā)現生命的。

? ? ? ?那我們的衛(wèi)星，月球又是如何形成的？

天文學家對我們的衛(wèi)星的起源提出了許多假設，其中一些非常奇怪。裂變理論認為月球曾經是地球的一部分，那時地球還是一個旋轉的熔巖球。它可能噴射出了構成我們月球的物質。不過大多數科學家仍持懷疑態(tài)度，因為我們的地球必須以多快的速度旋轉才能實現一點。

而捕獲理論則認為月球可能是從太陽系的另一個部分捕獲的。我們現在已經知道，有些星球以這種方式獲了它們的衛(wèi)星。也許在它被地球的引力吸引之前，月球繞著金星運行，但這仍然不能解釋為何地球和月球具有幾乎相同的同位素比率的問題。

還有些理論認為，地球和月球是同時形成的，他們認為這兩種天體是在同一時間由同一種氣體和塵埃形成的，并且形成于太陽系原行星盤的同一部位。

這一理論被稱為共構象，它可以解釋為何地球和月球之間的同位素相似，但與此同時，它也無法解釋它們鐵芯大小的差異。

最令人震驚的理論是，月球的誕生是由于地球與另一個天體碰撞產生的。有可能地球不是唯一一個在距離太陽1.5億公里處形成的行星，地球的誕生可能伴隨著另一顆被稱為忒伊亞的行星。

這個行星比我們的星球還小，和火星的大小和質量差不多。它本有一個穩(wěn)定的軌道，但隨著地球通過收集更多的物質增加了質量，它們之間的軌道變得不穩(wěn)定，所以忒伊亞來回擺動著朝向我們的地球，直到最終兩顆原行星相撞。

碰撞的速度不快，所以地球沒有毀滅。然而，撞擊產生了一個由熔融巖石碎片和熱氣體組成的碎片盤，這些碎片成為月球的基礎，而更多的飛濺物最終轉化成月球。

如果是這樣的話，這就解釋了為什么地球比月球有更高的密度和更厚的地核，以及為什么地球和月球會以這樣的方式圍繞彼此旋轉。

但讓我們再回到地球，在接下來的50億年里，地球就像一個表面熔化的球體，有幾件事讓它變得非常熱：引力壓縮，放射性衰變和小行星撞擊，現在這些初始熱量仍然存在于地球的深處，但地球開始冷卻時，礦物質開始結晶，由于物質密度的不同，地殼、地幔和地核形成了，那么水是如何漂浮在地球熱巖石上的呢？

海洋覆蓋了地球表面的70%以上，這是13.86億立方公里的地表水或冰。但是，我們的星球上的液態(tài)水比太陽系中任何已知的巖石行星都要多，就像地球和月球一樣，關于水的形成尚不完全清楚，科學家也提出了幾種假設。

一個可能的原因是外星來源，如彗星、海王星天體，甚至是原行星。實際上，我們的太陽系中有很多水，例如天王星和海王星的三分之二都是由冰構成的。

所以，如果我們的地球誕生時又熱又干，那么水一定來自其他地方，是由冰冷的彗星和小行星帶來的。彗星是由塵埃和冰組成的，其中大部分冰是凍結的水。但測量表明，彗星水比地球上的水含有更多的氘。

小行星呢？因為它們的氘和普通氫水的比例更接近我們地球上的比例，小行星有20%是水。但由于它們的體積很小，必須有大量的撞擊才能產生13.86億立方公里的水。

還有研究人員還認為，當地球形成時，大量的氫被巖石和礦物質捕獲，由于地幔熱，富含氫和氧，礦物質開始融化，這使得水從地殼噴出成為可能。據科學家估計，到目前為止，地幔內可能存在著大約10個水海洋。

可能最令人吃驚的是火山噴發(fā)假說，根據這種觀點，水可能來自火山活動。換句話說，水一直以礦物質的形式存在，氧氣和氫氣隱藏在我們星球的地殼下，火山只是幫助它以蒸汽的形式釋放出來，它起源于火山爆發(fā)，然后凝結成雨落下?？茖W家們認為，所有的火山爆發(fā)都含有一些水蒸氣，這可能足以解釋地球表面水的來源。

但無論如何，有了水，生命往往會出現，生命最有可能開始于 4至25 億年前的冥王星晚期或太古宙早期。有證據表明，在格陵蘭島至少有38億年歷史的巖石中存在著生命。而科學家發(fā)現的最古老的生命，是在一個小小的赤鐵礦管中，估計有42.8億年的歷史。

假設包括早期大氣、熱液噴口、深海、海洋中生命的化學起源，生命極有可能起源于早期大氣和海洋的化學環(huán)境。

但那時它們與我們今天所擁有的不同，早期大氣是無氧的，但富含甲烷、二氧化碳、硫和氮化合物，我們知道太陽系中的一些行星有這樣的大氣層。

在一項實驗中，科學家們用一個密封的容器模擬了地球早期的大氣層和閃電。他們發(fā)現，在點燃火花后，形成了氨基酸或蛋白質的基本組成部分。

可能起源于深海海底的生命也可以在沒有光合作用的情況下生存，這是另一種被稱為化學合成的生物過程。

原始生命沒有使用來自太陽的能量，而是從來自地球內部的熱量中獲得能量。

還有一種是可能是生命最初起源于太空，然后被彗星或其他天體帶到這里，研究人員已經在隕石和彗星中發(fā)現了氨基酸，這個發(fā)現令人興奮的地方在于，它意味著在太空某處存在生命的可能性很高。

好了，今天我們講了地球及月球的形成，水的起源和原始生命的產生，如果你喜歡今天的內容，請點贊關注。