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地球創(chuàng)世之初有多恐怖?

 魅力科學君 2024-09-06 發(fā)布于四川

地球是一顆非常古老的行星,其形成時間可追溯到45.5億年前,盡管現(xiàn)在的地球上一片生機盎然,甚至被譽為“生命的天堂”,但地球的創(chuàng)世之初,卻只能用“恐怖”來形容,到底有多恐怖呢?下面我們就來了解一下。

根據(jù)科學界的主流觀點,太陽系形成于一片巨大的原始星云,在大約46億年前,這片星云的引力平衡被外界干擾破壞,并因此發(fā)生了引力坍縮,隨著這個過程中的持續(xù),太陽首先在星云的中心形成,殘余的物質(zhì)則一邊圍繞著太陽旋轉(zhuǎn),一邊不斷聚集,最終形成了各式各樣的天體,其中就包括了地球。

地球的形成過程可以簡單地描述為,最初的物質(zhì)主要以塵埃顆粒的形式存在,它們依靠電磁相互作用逐漸吸引并凝聚在一起,形成小型的物質(zhì)團塊,隨著時間的推移,這些物質(zhì)團塊越來越大,當其質(zhì)量增加到一定程度時,引力開始發(fā)揮作用,這使得它們能夠高效地吸積周圍的物質(zhì),同時也大幅提升了它們彼此發(fā)生碰撞的概率。

當碰撞發(fā)生時,這些物質(zhì)團塊并不會總是被撞碎或者彼此彈開,有些時候,它們也會發(fā)生合并,進而形成更大的物質(zhì)團塊,更大的物質(zhì)團塊,其引力也就更大,這就意味著,它們可以更有效地捕獲周圍的物質(zhì),包括那些比它們更小的物質(zhì)團塊,而它們彼此之間,碰撞與合并也會不斷地發(fā)生……

隨著這一過程的持續(xù),最終就在大約45.5億年前形成了一顆巨大的星球,這就是原始的地球。也就是說,地球的形成,經(jīng)歷了多得難以計數(shù)的碰撞與合并,而每一次碰撞,都會有大量的動能轉(zhuǎn)化為熱量,這些熱量累積起來,就使得地球成為了一顆高溫的熔融態(tài)星球。

與此同時,地球憑借其自身的引力,不斷地捕獲其周圍的其他物質(zhì),這一過程也使得地球的公轉(zhuǎn)軌道區(qū)域變得越來越“干凈”,碰撞也越來越少。碰撞變少了,地球就沒有足夠的熱量來源,于是就開始降溫,其表面逐漸冷卻,形成固態(tài)的地殼結(jié)構(gòu)。

由于此時的地殼相對較薄,無法有效地抑制其內(nèi)部的高溫物質(zhì)的活動,因此當時的地球表面,可謂是火山肆虐,巖漿橫流。

值得一提的是,地球創(chuàng)世之初的火山活動釋放出了大量的氣體,例如二氧化碳、水蒸氣、甲烷、氨氣等,而正是這些氣體形成了現(xiàn)代地球大氣層的雛形。

隨著溫度的持續(xù)降低,地球的地殼漸漸變厚,火山運動也逐漸地趨弱,與此同時,在重力分異的作用下(即重的物質(zhì)“下沉”,輕的物質(zhì)“上浮”),其內(nèi)部的地幔和地核也基本成型,但就在大約45億年前,地球遭到了一次恐怖的“打擊”——它與當時太陽系中的另一顆行星撞在了一起。

這顆行星被稱為“忒伊亞”(Theia),根據(jù)科學家的推測,“忒伊亞”的個頭與現(xiàn)代的火星差不多,當時它以不低于15公里/秒的速度狠狠地撞上了地球。

猛烈的撞擊釋放出了巨大的能量,“忒伊亞”被撞得“粉身碎骨”,其大部分物質(zhì)都融入了地球,而地球也被撞得幾乎“散架”,原始的地殼被徹底破壞,地球的溫度也急劇提升,它如同一個被撕裂的火球,熔融的物質(zhì)在四處飛散,整個行星在劇烈的震動中重塑。

與此同時,大量的物質(zhì)也被拋入了太空,在地球引力的作用下,它們中的一部分重新被地球捕獲,另一部分則一邊圍繞著地球旋轉(zhuǎn),一邊相互吸積,并最終形成了一顆星球,它就是月球。

當一切平息下來之后,地球又開始持續(xù)降溫,地殼重新形成,隨著時間的推移,當?shù)厍蚶鋮s到一定程度時,大氣中的水蒸氣在高空中冷凝,進而化身為雨滴源源不斷地墜落到地球表面,并最終在地球表面形成了原始的海洋。

然而地球創(chuàng)世之初的恐怖并沒有就此停止,因為在大約38億至41億年前,地球還經(jīng)歷了一次大規(guī)模的小天體撞擊,這段時期也被稱為“后期重轟炸期”(late heavy bombardment)。

科學家意識到“后期重轟炸期”的存在,主要來自于對月球的研究,相關(guān)研究表明,月球上的那些密密麻麻的隕石坑以及巨大的撞擊盆地,絕大部分都形成于大約38億至41億年前,而這也就意味著,月球在這段時期里經(jīng)歷了非常頻繁的小天體撞擊。

關(guān)于“后期重轟炸期”的起因,目前認同度較高的觀點認為,這可能是由于木星和土星等巨行星軌道遷移,引發(fā)了太陽系內(nèi)小天體的軌道擾動,導致大量小天體偏離原軌道并撞擊了月球。

科學家推測,地球不可能在此期間獨善其身,與之相反,由于地球比月球更大,因此它遭到的小天體撞擊還應該比月球更多,也更猛烈。在此之后,科學家結(jié)合了行星形成理論以及月球隕石坑及撞擊盆地的分布情況,對地球在“后期重轟炸期”遭到小天體撞擊的情況進行模擬。

模擬結(jié)果表明,地球在此期間遭到了上百萬次的小天體撞擊,這些小天體的直徑大多介于幾百米到幾十公里之間,也有一些超級巨大的小行星,其直徑甚至可以超過900公里,以至于它們在地球表面形成的撞擊盆地,直徑可高達5000公里。

作為對比,大約6600萬年前引發(fā)第五次生物滅絕的那顆小行星,其直徑卻只有大約10公里,據(jù)此我們不難想象出,那時的地球有多恐怖,毫不夸張地講,假如這種場景發(fā)生在現(xiàn)代地球上,那地球表面所有的生物都將無法幸存,或許只有一些生活在地下深處、生命力和適應能力都極為強大的微生物,才有一定的可能存活下來。

幸運的是,在經(jīng)過幾十億年的演化之后,太陽系早已變得井然有序,在可以預見的未來里,這樣的場景都不可能重現(xiàn)。不得不說,我們?nèi)祟愖鳛榈厍蛏系男疫\兒,真的應該懷著敬畏之心去珍惜這顆星球,守護這個來之不易的美麗家園。

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