震撼!百萬特效!地球的誕生

我們的地球是由無數(shù)零散的碎片聚集而成的。這樣一個(gè)聚集過程大約耗費(fèi)了100萬年的時(shí)間,相對(duì)于整個(gè)地球的年齡而言是微不足道的。
當(dāng)整個(gè)時(shí)間進(jìn)程到了第90萬年的時(shí)候,作為地球原始胚胎的那顆星子已經(jīng)基本長(zhǎng)成。
但此后的10萬年仍然是極其動(dòng)蕩的,每隔一段時(shí)間都會(huì)有一顆小行星撞擊在原始地球之上。其他體積更小的事物,比如隕石,流星等就更不計(jì)其數(shù)了,它們?cè)诘厍蛏显斐闪藰O其劇烈的地質(zhì)活動(dòng)。
如果這個(gè)時(shí)候我們從宇宙望向地球,會(huì)發(fā)現(xiàn)它看起來像一個(gè)散發(fā)著紅色光芒的大火球,上面遍布著流動(dòng)的巖漿和裂紋。從地底下噴射而出的高溫熔巖遇到冰冷的太空以后又迅速冷卻變黑?;蛟S我們只能用地獄來描述這一場(chǎng)景,所以把這一段時(shí)期稱為冥古宙。
大約在45億年前,地球真正算是形成了,變成了太陽的一顆行星。
這邊需要解釋一下地球的年齡問題。我們有的時(shí)候稱地球形成于46億年前,這個(gè)指的是地球開始形成的時(shí)間,也就是太陽星云坍縮形成太陽系的時(shí)間。如果以地球剛開始形成作為年齡計(jì)算的起點(diǎn)的話,那地球的年齡確實(shí)大概是46億年左右。
這一判斷的依據(jù)來源于兩點(diǎn)。
首先在地球和月球上最古老的隕石的形成年代大約是在45.6億~45億年之間。這些形成于太陽系行星之前的球粒隕石,是證明地球起源最好的線索。
其次,從太陽星云開始坍縮,到真正在太陽系內(nèi)形成行星大約需要數(shù)千萬年的時(shí)間。
但是如果要考慮到與現(xiàn)有地球質(zhì)量的比較的話,這一方面就存在一定的疑問。因?yàn)槲覀儫o法確定到底演化到什么程度才算是地球形成的開始,導(dǎo)致出現(xiàn)了大于1000萬年左右的年齡差距。當(dāng)然在一般情況下,我們默認(rèn)地球的年齡大約是46億年。
地球上最古老的巖石出現(xiàn)于40億年前,而在此之前,巖石形成以后很快就會(huì)重新融化。所以,從40億~46億年前這一段時(shí)期,我們稱之為是冥古宙時(shí)期。這一時(shí)期其實(shí)也是前文所提到的大碰撞的時(shí)期。
大約在45億年前,原始地球碰到了一個(gè)對(duì)手,它也是月亮的前身。當(dāng)時(shí)這個(gè)名叫忒伊亞天體,大約已經(jīng)有火星大小的2~3倍左右,它和地球勢(shì)必是無法共存的。
最廣泛的碰撞設(shè)想是在20世紀(jì)70年代,由哈佛-史密森尼天體物理中心的理論學(xué)家,阿拉斯泰爾—卡梅基提出。他認(rèn)為這次撞擊是一次偏離地球中心的撞擊,忒伊亞在這次撞擊后變成了一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的團(tuán)塊,又被拉回來形成了二次撞擊。
當(dāng)然還存在著其他一些理論,但是無論如何在這一次撞擊中,這顆行星被徹底摧毀了。地球也受到了重創(chuàng),它的一大塊地殼被整個(gè)撕掉了,并向太空中噴發(fā)出了大量的地幔物質(zhì)。在這一段時(shí)間中,蒸發(fā)的巨量熔巖包圍著整個(gè)地球,產(chǎn)生了一場(chǎng)炙熱的硅酸鹽雨。
地球的重力捕獲了大部分撞擊后形成的碎片,由此產(chǎn)生了新的地球。其余未被捕獲的碎片和忒伊亞的殘骸重新聚集形成了月球。
這次撞擊也直接導(dǎo)致了地球約23度的軸傾角,同時(shí)也是月球缺少鐵核的原因。
在這次撞擊以后,因?yàn)闆]有大的行星撞擊帶來巨量熱量,所以地球開始進(jìn)入了冷卻的時(shí)期。
其實(shí)在原本地球的體積增大到火星大小以后,就已經(jīng)擁有了一定的大氣。但是在持續(xù)不斷的大型天體(火星大小)的撞擊下,大部分的原始大氣都已經(jīng)逸散了。
之后的地球大氣來源于不斷熔融的巖漿海中釋放的氣體。當(dāng)然,火山活動(dòng)產(chǎn)生的氣體。在大撞擊結(jié)束以后,地球已經(jīng)擁有了相當(dāng)量的大氣氣壓。此后伴隨著地球逐漸冷卻。大氣中的水蒸汽凝結(jié)為雨滴落到地面上,這一過程大約持續(xù)了1000年,在40億年前形成了目前的原始海洋。
但是在40億~38億年前,地球和月球又受到了一段劇烈的撞擊,稱為后期重轟炸期。
由于木星和土星的軌道在太陽系的演化過程中發(fā)生了一點(diǎn)微小的改變,導(dǎo)致小行星帶中的許多小行星的軌道變得不穩(wěn)定,從而撞向月球和地球。
在地球和月球上有著大量的環(huán)形山,就是這一次撞擊的結(jié)果。比如月球表面上最大的環(huán)形山雨海,直徑約1300km就形成于距今38.5億年前,與之相比,造成恐龍滅絕那一次的隕石坑直徑只有180km。
這些撞擊造成了地球上的原始海洋不斷蒸發(fā)冷卻,周而復(fù)始。
但無論如何,地球蹣跚得走過了其形成的最初期。地獄般的冥古宙結(jié)束了,生命將在太古宙開始出現(xiàn)……
——來源:小知識(shí)大科學(xué)·科普知識(shí)(6)