地球怎么形成的? 我們生活在地球上,天天站立在地球上,我們思考過沒有,人類賴以生存的地球最初是如何形成的呢? 關(guān)于地球形成的問題,有很多專家和業(yè)余研究者進(jìn)行過探討和思考,除去宗教的上帝創(chuàng)造宇宙說,主要有兩個派:一是星云凝聚說;一是災(zāi)變說。星云說認(rèn)為,地球像其他天體一樣,也是由以氫為主的云團(tuán)凝聚而成的;災(zāi)變說認(rèn)為,太陽系原本沒有地球存在,由于另一個恒星與太陽相撞,使太陽發(fā)生爆炸,拋出一部分物質(zhì),形成了水星、金星、地球和火星這些類地星。 這兩種說法雖然能夠自圓其說,但是,不能回答地球物質(zhì)形成的原因,也沒有解決太陽系行星質(zhì)量很小,而行星的角動量過大的問題。 如果說地球也像其他天體一樣,是由以氫為主的星云凝聚而成的,那么以地球的總質(zhì)量,是不可能產(chǎn)生核聚變的。沒有核聚變,地球上現(xiàn)在我們天天看到的這些重元素是從哪里來的呢?沒有核聚變,不但像鐵、銅、硅、錳無法形成,就連氦、碳也無法形成。我們知道,人類制造氫彈都是很難的,我們現(xiàn)在還無法把普通的氫聚變成氫,只能把一種特殊的氫——氘、氚這種氫的同位素——聚變成為氦。也就是說,把一種較輕的元素聚變成另一種較重的元素是非常困難的事。人類所面臨的這種困難的原因是能夠利用的能量太小,無法產(chǎn)生高溫,而要讓較重的元素聚變成另一種更重的元素,不得低于二億度的高溫,而氫彈爆炸時產(chǎn)生的高溫也只有一億多度。我們的偉大詩人經(jīng)常說“重于泰山”,認(rèn)為泰山質(zhì)量很大的物體,其實,泰山在人類看來是很大,很重,但在宇宙中,泰山的質(zhì)量太微不足道了。不但泰山質(zhì)量小,地球的質(zhì)量也小,就連我們崇拜的太陽,在宇宙中也是一個中等偏下的小恒星,它的外表溫度只有6000攝氏度,中心溫度也只有1500萬K。太陽的這種溫度除能把氫聚變?yōu)楹ひ酝猓矡o法把其他較輕的元素聚變?yōu)檩^重的元素,也就是無法產(chǎn)生鐵、銅、鋅等等。而宇宙中的其它恒星,很多都比太陽的質(zhì)量大,溫度也比太陽高。就拿織女星來說,它的體積是太陽的近三倍,光度是太陽的60倍,中心溫度約為三億度。有些恒星體積非常巨大,是太陽的幾百,上千倍,這些巨大的恒星的中心溫度高達(dá)上千億度。這些恒星雖然能量消耗快,壽命短,但由于它們內(nèi)部的高溫,足以把各種較輕的元素聚變成較重的元素。鐵、銅、鋅、錳,這些元素在大于太陽質(zhì)量十倍的恒星里,都無法產(chǎn)生出來。理論上說,像鐵這樣的重元素,只能在重于太陽質(zhì)量50倍以上的恒星上才能產(chǎn)生出來。 太陽的溫度只能讓氫聚變?yōu)楹ぃ荒苁购ぞ圩優(yōu)樘己脱?。而碳和氧是生命產(chǎn)生的必要條件,所以,生命的產(chǎn)生與太陽無關(guān),太陽只能供給溫度,讓生命成長。歌曲《大海航行靠舵手》說“萬物生長靠太陽”并不確切。太陽只能讓萬物長,而不能讓萬物原始生成,萬物生的原始元素碳和氧是巨大恒星上產(chǎn)生的。 在巨大恒星里,上億度的高溫,首先使氫聚變?yōu)楹?,?dāng)溫度到達(dá)二億度時,氦開始聚變?yōu)樘己脱?,再?dāng)溫度到達(dá)七億度時,就使碳和氧聚變?yōu)槟屎外c,然后經(jīng)過與氦核的一系列十分復(fù)雜的反應(yīng),氖和鈉組成鎂、硫、鈣、鋁,當(dāng)溫度到達(dá)十億度時,又把鎂、硫、鈣聚變?yōu)殍F和硅元素等等。 當(dāng)太陽上的氫燃燒完畢后,其生命也就終止了,而巨大恒星卻能讓鎂等重元素繼續(xù)聚變。由于巨大恒星能量消耗得太快,所以它的生命短暫。而太陽由于能量消耗慢,所以生命長,太陽上的氫足夠燃燒一百億年。 那么,地球到底是怎么形成的呢?回答是:由超新星爆炸后的碎片凝聚而成。我們天天使用的金、銀、銅、鐵等等這些元素最初是由那些巨大恒星上產(chǎn)生的。我們的地球和太陽無法讓氫直接聚變成這些元素。 超大的巨恒星當(dāng)能量燃燒完畢后,其核心形成中子星或者黑洞,其它部分則由于沒有能量的補(bǔ)充而由內(nèi)部高溫的膨漲產(chǎn)生爆炸。爆炸產(chǎn)生大量的碎片拋散到宇宙中。著名的金牛座蟹狀星云就是由巨大恒星爆炸后產(chǎn)生的,1054年,我國人民就觀測到了這一罕見的天文現(xiàn)象。地球在正式形成前,宇宙中也曾經(jīng)發(fā)生過像金牛座蟹狀星云這種恒星爆炸現(xiàn)象,這種恒星爆炸后的碎片物質(zhì)后來凝聚成了我們的地球。 這些由巨大恒星爆炸碎片集聚到一起,也像其他天體形成一樣,通過引力與斥力產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn),以質(zhì)量大的碎片為中心逐漸開始凝聚,產(chǎn)生坍縮和高溫,碎片凝聚又重新組成為一個火球。這個火球完全由于引力坍縮而形成,并沒有產(chǎn)生核聚變,并很快就冷卻下來。由于地球的質(zhì)量太小,也根本無法產(chǎn)生核聚變。理論上說,小于0.5個太陽質(zhì)量的天體都不能產(chǎn)生核聚變。比如木星雖然比地球質(zhì)量大得多,也由于質(zhì)量太小,盡管木星是一個氫為主的天體,它也無法產(chǎn)生核聚變,只能是一個行星。 至于太陽系行星的角動量,是一個復(fù)雜的問題。我們現(xiàn)在只能認(rèn)為,在太陽系的太陽與行星之間有巨大的暗物質(zhì)的存在,所以,產(chǎn)生了質(zhì)量與角動量之間的差異。 |
|