Between Worlds 3 太阳与地球

末蓝、 2021-12-18 15:37 146阅读 0赞

“人穷尽一生追寻另一个人的事，我一直无法理解，或许是我自己太有意思，无需他人陪伴，所以我祝你们在对方身上得到的快乐与我给自己的一样多。” —— Sheldon

三、太阳与地球

先把我们的视角从跨度几百万光年的星系转换到距离太阳只有几小时光程的我们的邻居们。  
　　星星是太阳的父亲，实际上，太阳很可能是第二代星星，即由先前死去的星星的残骸形成的。所以太阳不仅含有氢和氦，还有星星肚子里所含的更重的元素，以及一些通过超新星爆发抛散在宇宙中的重元素。当太阳变成恒星时，它巨大的引力将太阳系中99.99%的物质都吸入了自身内部，所以我们都是剩下的那0.01%。不过本质上，太阳系中留下的都是宇宙的残骸。  
　　大约经过10万年，太阳形成于“太阳星云”之中。太阳星云（SOLAR NEBULA）就像是一个炙热的充满一缕缕灰尘和气体的摇篮，然后太阳星云开始压缩成一颗恒星。然后，由于这颗恒星吸收了太阳系中几乎所有的物质（同时包括收到附近超新星触发的物质——例如铁元素），压力使其中心部位的温度急剧上升，太阳就形成了。氢原子和氦原子通常的聚合反应开始发生，并一直持续地发生着。太阳的高温将大量气体物质从内太阳系推了出去，包括水星，金星，地球和火星；更远，则达到木星现在的位置，这里的温度足够低，于是挥发性气体能够聚集，甚至变成液体或固体。所以内太阳系的行星，比如地球，是岩态行星；而其他行星，木星，土星，天王星和海王星，都是气态巨行星。  
　　那么，太阳系剩下的0.01%都发生了什么变化？刚出生的太阳系周围漂浮着的尘埃中，并不只有元素。比如，恒星星云加热，使得这些尘埃有时候会形成更复杂的元素结构（比如60种不同的矿物质）。因为静电作用（ELECTROSTATIC FORCES）使得太阳系的尘埃能够轻轻地碰撞，然后粘在一起。然后，由于这些尘埃的碎片变得越来越大，碰撞不再那么温柔。于是在10万年以内，太阳系中的块状物体增多，最大的直径长达10km。而这些暴力碰撞产生的力和热，使更多的天体得以形成。天体持续碰撞，较大的天体通过自己的引力吸积较小的物体，然后，每个轨道中最大的天体，开始在自己运行的地盘中进行暴力清场。所以在大约100万年以后，太阳系由几十个原行星构成，这些原行星的体积大致在火星和月球之前。然后，在接下来的1000万~1亿年之间，天体碰撞的游戏越玩越大，每一次过程都惊心动魄。直到如今我们所熟知的八大行星脱颖而出。然而，太阳系中不仅仅只有行星，还有小行星带、以及距离太阳1光年奥尔特星云（充满大量彗星）。  
　　原行星碰撞在一起，大量的动能被转化为热能。太阳系早期，放射性物质释放出来的热能与地球相结合，地球就是一个融化的熔岩球。然后，地球经历了一个分异的过程，其中，重元素沉入地球的中心，许多轻元素漂浮在地球的表层。大量的金属元素，比如铁和镍，经过灼热的泥浆沉入地心（地核）；较轻的硅酸盐则逐渐上浮，形成了地幔——一个厚度大约3000km的区域；更轻的硅酸盐浮到了地球的表层，并最终冷却下来，融入了地壳中。在某些地区，地壳的厚度大约为35km；在最深的海洋最底部，地壳只有大约7km那么薄。所有最轻的物质，包括氢H、氦He、甲烷CH4、水蒸气H2O、氮N、氨NH3、硫化氢H2S等气体，都聚集在地球的表层，并时不时通过火山喷发释放出来，形成了地球早期的大气层。然后，落在地球上的彗星带来了更多的水蒸气。大气层中大量的甲烷和硫化氢被转化成二氧化碳，使得天空中呈现可怕的红色。所以此时地球的景象基本上是：一片红颜色的天空、数千英尺高的火山、黑色的，贫瘠的岩石地表、无处不在的硫磺的臭味儿、难以忍受的炙热蒸汽、火与硫磺在头顶上不停地碰撞，时不时地把地壳划开一个口子，创造出一整片熔岩的海洋。地球这个时期被称为“冥古宙（HADEAN ERA）”。所有这些炙热的高温和巨大的压力，使得矿物质的组合急剧增加（大约1500种不同矿物组合体，只有板块构造和生命的出现才能使种类继续增加）。此时，一个被称为“忒伊亚”的火星大小的物体与才刚刚形成不久的地球发生了一次猛烈碰撞。这次碰撞把地球身体撞掉了很大一块，但随着时间的流逝，这些地球的碎片合在一起变成了——月球。随着地球的逐渐冷却，大气层中聚集的水蒸气以暴雨的形式降落到地面上，这场大暴雨持续了数百万年，从而形成了第一片海洋。当地球表面的温度降低到100摄氏度以下时，水蒸气能够稳定地保持在液态。于是，直到大约38亿年~40亿年以前，我们拥有了海洋。  
　　地壳容易破碎、断裂，变成一片片“板块”，本质上，这些板块漂浮在一些粘稠的、温度接近自身熔点的岩石的顶部。于是，地球表层开启了一段属于自己的历史——山峦的形成、火山爆发、罗迪尼亚和盘古大陆等超级大陆的形成...板块构造影响着从大陆移动到物种分布和进化的每个细节。它能使生物垃圾下沉，经过数百万年，将其转为煤炭资源，甚至是钻石；同时它也会造成不好的影响——地震。  
　　纵观太阳的诞生和地球的起源，生命诞生的“黄金姑娘条件”有了一丝出现的可能。地球上的客观条件，对于生命的诞生是刚刚好。这个条件包括：地球与太阳的相对位置，创造生命最基本单位的必要化学元素出现在地球上（如果不是海洋和板块构造，地球很可能会拥有和金星一样失控的温室效应，地表的温度会热到能够融化铅）。认识到这一点，你应当明白，生命的诞生是这颗星球上最伟大的奇迹之一。为此你能够做的就是，感恩，并狂热地爱着每一刻的生活。

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