“我從哪里來的?”
“當然跟孫悟空一樣,從石頭縫里蹦出來的!”
小時候,我們常會問這樣的問題,媽媽也總是打趣地回答。但你知道我們賴以生存的地球家園,是怎么形成的嗎?一塊石頭竟也能折射出地球的歷史?
在“首都科學講堂”的直播活動中,中國科學院院士、中國科學院地質與地球物理研究所研究員翟明國說,當我們掀開地球歷史的每一頁,才得以窺見生命的傳奇,探尋生命的意義……
地球運動孕育了生命?
從地球成為一個星球開始,慢慢演化到今天大約46億年。最早發現地球是球體的是古希臘的地理學家埃拉托色尼,真正證實地球是圓的是葡萄牙航海家麥哲倫,他領著船隊經過了幾年時間繞行地球,他的環球航行證實地球是圓的。
從夸父追日、女媧補天到共工怒觸不周山,我國的神話傳說中總少不了關于地球的傳說。這些傳說中,地球的結構就被認為是石頭,故有“寰寰宇宙,一個石字了得”。
“地球就是石頭地球,學名叫硅酸鹽地球。地球是類地行星的一員,所以類地行星都代表的是石頭的星球!钡悦鲊忉屨f,地球這個球體是有圈層的,地心至地表依次為地核、地幔和地殼。圈層之間也不是靜止的,而是相互運動的,有物質和能量的交換。
我們常說的火山噴發,就說明圈層之間在運動!氨热珉u蛋也有‘圈層’,雞蛋的圈層也不是僵死的:雞的蛋黃可以孕育新生命,蛋清提供營養,直到小雞破殼而出!钡悦鲊@樣形容圈層的運動。
藍色地球能否永存?
“地球是一個運動的星球,巖漿是它的血液,地震是它的脈搏,火山是它的呼吸,地熱是它的體溫,構造是它的骨架!钡悦鲊@樣描繪生機勃勃的地球。
一直以來,人們都在摸索地球運動的規律,其中有一項是由德國氣象學家魏格納提出的大陸漂移假說。這個說法的發現著實有點天馬行空,據說他在房間里抽著雪茄、喝著咖啡、偶然翻閱世界地圖時,發現歐洲和非洲的西海岸遙對北南美洲的東海岸,它們的輪廓非常相似;如果從地圖上把這兩塊大陸剪下來,可以拼接成一個大致吻合的整體。
當然,這個假說不僅受到世人恥笑,也受到科學家的批評。
“板塊構造理論就像一個七巧板拼圖。在2.5億年以前,各個大洲基本上是連在一起的,后來逐漸分開了、漂開了,成了不同的大陸,就是現在的樣子!钡悦鲊f,這是假說,還需要證實。不可否認的是,板塊學說是20世紀六七十年代最偉大的一項自然科學貢獻。
地球從陸核到大陸、從無板塊構造到有板塊構造、從無氧到現在的有氧,將來還會怎么樣?“混沌地球”是最初對地球的描述,后來逐漸有了分層,有了地核、地幔和地殼,又有了大氣圈、水圈和生物圈,我們稱之為藍色地球。
藍色地球會不會永存?
“它還會繼續演化,最終成為一個未知的地球!钡悦鲊f。
地球會永遠宜居嗎?
未知只是我們現階段還不清楚,作為有生命的地球,它的命運是什么?
“地球不是越來越熱,而是越來越冷,地球的命運不是爆炸,而是僵死!钡悦鲊f,把地球放到宇宙、放到太陽系,就是研究地球命運的開始。
地球是太陽系中最幸運的行星,具備“四個唯一”:唯一有宏觀水和氧氣的星球,供萬物生長;唯一充分演化到現在狀態的星球;唯一有生命、有林草樹木的星球,同時也是目前唯一有高等動物的星球。
地球早期沒有氧,那是什么時候產生的氧?
翟明國解釋說,目前人們認識到地球有兩次大的氧化事件,一個是古元古代氧化事件,發生在大概到23.5億-22億年前;另一個是新元古代氧化事件,發生在7億——6億年前。這兩次大氧化事件使地球上的氧發展到現在的水平。
“至于氧為什么會突然升高,有一個雪球假設論。7億年前地球叫雪球地球,從赤道到兩極都是冰雪覆蓋,后來二氧化碳發生變化,冰融化導致了氧氣的出現!钡悦鲊J為,這種災變也為地球帶來幸運,5億多年前出現了寒武紀生命大爆發,逐步演化為現在地球的繁榮。
當然,更重要的是,氧氣濃度的變化促進了動物進化,從微生物到高級生物,生命之花逐漸盛放。
“地球演化有其規律,地球內能的消耗規律則受到太陽系運動的影響。人不能從根本上改變這個演化進程。地球本身也遵循著從不宜居到宜居、再到不宜居的演化模式!钡悦鲊f,人類要認識和遵循地球的客觀規律,在這個基礎上合理利用地球資源,并在人類的能力范圍內保護地球環境。