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地球创世之初有多恐怖?

 魅力科学君 2024-09-06 发布于四川

地球是一颗非常古老的行星,其形成时间可追溯到45.5亿年前,尽管现在的地球上一片生机盎然,甚至被誉为“生命的天堂”,但地球的创世之初,却只能用“恐怖”来形容,到底有多恐怖呢?下面我们就来了解一下。

根据科学界的主流观点,太阳系形成于一片巨大的原始星云,在大约46亿年前,这片星云的引力平衡被外界干扰破坏,并因此发生了引力坍缩,随着这个过程中的持续,太阳首先在星云的中心形成,残余的物质则一边围绕着太阳旋转,一边不断聚集,最终形成了各式各样的天体,其中就包括了地球。

地球的形成过程可以简单地描述为,最初的物质主要以尘埃颗粒的形式存在,它们依靠电磁相互作用逐渐吸引并凝聚在一起,形成小型的物质团块,随着时间的推移,这些物质团块越来越大,当其质量增加到一定程度时,引力开始发挥作用,这使得它们能够高效地吸积周围的物质,同时也大幅提升了它们彼此发生碰撞的概率。

当碰撞发生时,这些物质团块并不会总是被撞碎或者彼此弹开,有些时候,它们也会发生合并,进而形成更大的物质团块,更大的物质团块,其引力也就更大,这就意味着,它们可以更有效地捕获周围的物质,包括那些比它们更小的物质团块,而它们彼此之间,碰撞与合并也会不断地发生……

随着这一过程的持续,最终就在大约45.5亿年前形成了一颗巨大的星球,这就是原始的地球。也就是说,地球的形成,经历了多得难以计数的碰撞与合并,而每一次碰撞,都会有大量的动能转化为热量,这些热量累积起来,就使得地球成为了一颗高温的熔融态星球。

与此同时,地球凭借其自身的引力,不断地捕获其周围的其他物质,这一过程也使得地球的公转轨道区域变得越来越“干净”,碰撞也越来越少。碰撞变少了,地球就没有足够的热量来源,于是就开始降温,其表面逐渐冷却,形成固态的地壳结构。

由于此时的地壳相对较薄,无法有效地抑制其内部的高温物质的活动,因此当时的地球表面,可谓是火山肆虐,岩浆横流。

值得一提的是,地球创世之初的火山活动释放出了大量的气体,例如二氧化碳、水蒸气、甲烷、氨气等,而正是这些气体形成了现代地球大气层的雏形。

随着温度的持续降低,地球的地壳渐渐变厚,火山运动也逐渐地趋弱,与此同时,在重力分异的作用下(即重的物质“下沉”,轻的物质“上浮”),其内部的地幔和地核也基本成型,但就在大约45亿年前,地球遭到了一次恐怖的“打击”——它与当时太阳系中的另一颗行星撞在了一起。

这颗行星被称为“忒伊亚”(Theia),根据科学家的推测,“忒伊亚”的个头与现代的火星差不多,当时它以不低于15公里/秒的速度狠狠地撞上了地球。

猛烈的撞击释放出了巨大的能量,“忒伊亚”被撞得“粉身碎骨”,其大部分物质都融入了地球,而地球也被撞得几乎“散架”,原始的地壳被彻底破坏,地球的温度也急剧提升,它如同一个被撕裂的火球,熔融的物质在四处飞散,整个行星在剧烈的震动中重塑。

与此同时,大量的物质也被抛入了太空,在地球引力的作用下,它们中的一部分重新被地球捕获,另一部分则一边围绕着地球旋转,一边相互吸积,并最终形成了一颗星球,它就是月球。

当一切平息下来之后,地球又开始持续降温,地壳重新形成,随着时间的推移,当地球冷却到一定程度时,大气中的水蒸气在高空中冷凝,进而化身为雨滴源源不断地坠落到地球表面,并最终在地球表面形成了原始的海洋。

然而地球创世之初的恐怖并没有就此停止,因为在大约38亿至41亿年前,地球还经历了一次大规模的小天体撞击,这段时期也被称为“后期重轰炸期”(late heavy bombardment)。

科学家意识到“后期重轰炸期”的存在,主要来自于对月球的研究,相关研究表明,月球上的那些密密麻麻的陨石坑以及巨大的撞击盆地,绝大部分都形成于大约38亿至41亿年前,而这也就意味着,月球在这段时期里经历了非常频繁的小天体撞击。

关于“后期重轰炸期”的起因,目前认同度较高的观点认为,这可能是由于木星和土星等巨行星轨道迁移,引发了太阳系内小天体的轨道扰动,导致大量小天体偏离原轨道并撞击了月球。

科学家推测,地球不可能在此期间独善其身,与之相反,由于地球比月球更大,因此它遭到的小天体撞击还应该比月球更多,也更猛烈。在此之后,科学家结合了行星形成理论以及月球陨石坑及撞击盆地的分布情况,对地球在“后期重轰炸期”遭到小天体撞击的情况进行模拟。

模拟结果表明,地球在此期间遭到了上百万次的小天体撞击,这些小天体的直径大多介于几百米到几十公里之间,也有一些超级巨大的小行星,其直径甚至可以超过900公里,以至于它们在地球表面形成的撞击盆地,直径可高达5000公里。

作为对比,大约6600万年前引发第五次生物灭绝的那颗小行星,其直径却只有大约10公里,据此我们不难想象出,那时的地球有多恐怖,毫不夸张地讲,假如这种场景发生在现代地球上,那地球表面所有的生物都将无法幸存,或许只有一些生活在地下深处、生命力和适应能力都极为强大的微生物,才有一定的可能存活下来。

幸运的是,在经过几十亿年的演化之后,太阳系早已变得井然有序,在可以预见的未来里,这样的场景都不可能重现。不得不说,我们人类作为地球上的幸运儿,真的应该怀着敬畏之心去珍惜这颗星球,守护这个来之不易的美丽家园。

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