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地球是怎样诞生的?

地球是怎样形成的?

地球的起源

地球上生命的起源

人类的起源

被喻为地球科学的三大难题


地球目前是我们赖以生存的唯一家园,人类对地球的探索也从未停止过,同这个浩瀚的宇宙一样,她的诞生本身仍是一个谜团。

你是否想过我们居住的地球是如何形成的呢?

人们对于地球的起源,长期以来信奉上帝创造世界的宗教观念。18世纪爱尔兰一个大主教公开宣称:“地球是纪元前4004年10月23日一个星期天的上午9时整被上帝创造出来的。”

还记得我们曾经听说过的“盘古开天辟地”、“女娲造人”等故事吗?在中国,也不乏人们探寻地球起源的传说。

关于浩瀚的宇宙,以地球为宇宙中心的的地心说居于宗教统治的淫威下长期盛行。

直到哥白尼提出的以太阳为中心的日心说,掀起了一场天文学上根本性的革命,引起了人们对地球、宇宙的认识的巨大思想变革。是人类探求客观真理路上的里程碑。

哥白尼、伽利略、开普勒和牛顿等人的发现彻底推翻了神创说,脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展,思想解放后开始出现各种关于地球和太阳系起源的假说。

星云形成说



德国哲学家康德1755年根据牛顿的万有引力原理,提出一个太阳系形成的假说,认为太阳系中的太阳、行星和卫星等是由星云(一种稀薄的云雾状微粒物质)逐渐演化形成的。这是关于地球起源的第一个假说,尽管今天已失去科学意义。 

法国数学家、天文学家拉普拉斯1796年提出行星由围绕自己的轴旋转的气体状星云形成说。

“星云因旋转而体积缩小,其赤道部分沿半径方向扩大而成扁平状,之后从星云分离出去而成一个环、颇象土星的光环。环的性质是不均一的,物质可聚集成凝云,发展为行星。按相同的原理和过程,从行星脱离出来的物质形成卫星。拉普拉斯的假说既简单动人,又解释了当时所认识的太阳系的许多特点,以至竟统治了整个19世纪。”

以康德和拉普拉斯代表的“星云形成说”企图解释一些天文现象,但并不能解释所有的观测事实。

太阳抛出假说



前苏联的天文学家费森柯夫认为形成行星的物质全部是从太阳上抛射出来的,由于原来的太阳质量大、含氢量高,自转速度快而且不稳定,因此抛射出粒子群形成行星和彗星(一部分成了流星和陨星)。

英国天文学家金斯也主张地球是由太阳抛出的,抛出的机制,在于某个恒星从太阳旁边经过,两者间的引力在太阳上拉出了雪茄状的气流,气流内部冷却,尘埃物质集中,凝聚成陨石块,逐步凝聚成行星。由于被拉出的气流是中间粗两头细(雪茄状),故大行星在中间,小行星在两端。

宇宙撞击和爆炸假说



人类进入宇宙时代以来,发现行星和卫星上有大量的撞击坑。

1977年,肖梅克提出:固态物体的撞击是发生在类地行星上所有过程中最基本的。在此基础上提出了宇宙撞击和爆炸的假说。

这种撞击是分等级的,第四级的撞击形成月亮这样的卫星。具体过程是:一个撞击体冲击原始地球,引起爆炸,围绕地球形成一个气体、液体、尘埃和“溅”出来的固态物质组成的带,最初是碟状的,因旋转的向心力作用而成球状,失去了部分物质的地球也重新成为球状。

关于地球的起源和演化,还有很多其他形形色色的假说。地球的天文时期,也就是地球的原始形成期,还是一个需要人类不断探索的阶段 。随科学的发展,地球起源之谜一定会被解开。

地球上生命的起源一直是一个未揭开的迷题,就和地球起源一样。随着时间推移科学家很难揭开其中的奥秘,只能根据现有的证据来进行推测它的起源说法。

科学家认为



在地球诞生初期,陨石轰炸地球,给地球带来的丰富的水资源。水蒸汽与矿物质和气体产生了化学反应形成了氨基酸和蛋白质,谭老师地理工作室综合整理然后蛋白质与其他化学物质结合形成了单细胞细菌,这就是地球上最初的生命。我们知道地球上生物是碳基生物,因此都是以蛋白质构成的。

随着几亿年时间的流逝这些单细胞细菌进化成了复杂的多细胞生物,由低级进化到高级的过程。之后地球上便有了许许多多的生物。



大约46亿年前,我诞生了。

在往期《地球的历史》系列文章里大家知道了在我的漫长演化历史中,具有明显的阶段性。

地质学上,为了研究我的地质历史,从我诞生直到现代划分了一系列的时间单位,以便于进行对我和生物演化的表述,这就是地质年代。例如,大家都知道“侏罗纪”时期恐龙是地球上的主宰;地球上的生命大爆发出现在“寒武纪”;人类生活在“新生代”,而“第四纪”的冰期却给人类的生存发展留下了难以磨灭的印记。但是这些名称的来源是什么,你,知道吗?


地质年代的名称

地质年代单位从大到小分别是宙(Eon)、代(Era)、纪(Period)、世(Epoch)、期(Age)和亚期(Subage)。

其中,最高一级地质年代单位是“宙”(Eon),整个地球演化历史从老至新可以分为:

隐生宙


Cryptozoic Eon

因为时代太过久远,加上生物极为微小柔软所以鲜有留下可见的化石,生命迹象如同隐藏了一般,故称为“隐生宙”,也被称为前寒武纪。

1977年,国际地层委员会前寒武纪地层分会在开普敦第四次会议上,将前寒武纪分为太古宙和元古宙,其界线放在25亿年前。因此,隐生宙这个地质年代单位,已逐渐弃而不用,被分成了冥古宙、太古宙、元古宙这三个时间段。

冥古宙:距今46-40亿年,具有开天辟地之意,是地球发展的初期阶段。

太古宙:距今40-25亿年,已有大量岩石记录的最古老的地质年代,这一时期的生物仅有极原始的菌藻类。

元古宙:距今25-5.41亿年,这是一个重要的成矿期,这一时期的岩石记录已十分普遍。这一时期的生物主要为各种原始的菌藻类,还有少量海绵动物、水母及蠕虫等。

显生宙

Phanerozoic Eon

指“看得见生物的年代”,距今大约5.4亿年前,地球上的生命加速发展,开始出现大量较高等生物,动物已具有外壳和清晰的骨骼结构,故称显生宙。大量动植物化石的发现让我们对这一时期的地球演化历史了解得更加清楚和细致,可细分为古生代、中生代和新生代。

古生代(Palaeozoic Era)

意为“古老生物”时代,它标志着生物已经开始大量发育,主要为原始海生无脊椎动物,原始的鱼类、两栖类,蕨类等孢子植物。分为以下六个纪:

寒武纪:距今5.41亿-4.854亿年,“寒武”是英国威尔士地区寒武山的名称,这里首先建立了该地质时代的地层。

寒武纪是现代生物的开始阶段,是地球上现代生命开始出现、发展的时期。这个时期的地球大陆特征完全不同于今天,寒武纪常被称为“三叶虫的时代”,这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。

寒武纪的动物化石——三叶虫化石

奥陶纪:距今4.854-4.438亿年,地质学家最早在威尔士研究了该时代的地层,“奥陶”为威尔士地区的一个古代民族,被用作命名该地质时代的地层。

志留纪:距今4.438-4.192亿年,最早研究该时代的地层出露于威尔士边境,这里生活过一个叫“志留”的不列颠部族,因此被命名。

泥盆纪:距今4.192-3.589亿年,谭老师地理工作室综合整理最早研究该时代的地层出露于英格兰的泥盆郡,因此被命名。

石炭纪:距今3.589-2.989亿年,因为该时代地层中富含煤层,是地质史上一个主要的造煤时代,因此被地质学家命名为石炭纪。

二叠纪:距今2.989-2.522亿年,最早研究的该时代地层出露于乌拉尔山西坡彼尔姆城,按音译应为彼尔姆纪,但因该地层具有明显的二分性,故意译为二叠纪。

中生代(Mesozoic Era)

意为“中期生物”的时代,以爬行动物、海生无脊椎动物菊石类和裸子植物的繁盛为特征。分为以下三个纪:

三叠纪:距今2.522-2.013亿年,该纪地层在德国南部研究最早,岩层具有明显的三分性。

侏罗纪:距今2.013-1.45亿年,这一时代地层首先发现于在法国和瑞士交界的侏罗山脉,因此而得名。侏罗纪前期,因为经历大灭绝,所以各种动植物都非常稀少(属于休养生息的阶段),但其中恐龙总目一枝独秀,伺机称霸陆地。侏罗纪中晚期以后,恐龙成为地球上最繁荣昌盛的优势物种,此后统治地球1亿余年,直到白垩纪-第三纪灭绝事件为止。

巨型山东龙,展于山东省地质博物馆

白垩纪:距今1.45亿年-6600万年,在英吉利海峡北岸,这一时代的地层中产有白色细粒的碳酸钙,拉丁文称之为Creta,意为白垩,因此而得名。

新生代(Cenozoic)

意为“近代生物”的时代,是地球历史上最新的一个地质时代。随着恐龙的灭绝,中生代结束,新生代开始。哺乳动物和被子植物非常繁盛。分为以下三个纪:

古近纪:距今6600-2303万年,是原来的第三纪前半期,原来的中文名称为早第三纪,后意译古近纪。

新近纪:距今2303-258万年,是原来的第三纪后半期,原来的中文名称为晚第三纪,后意译新近纪。

第四纪:距今258万年到至今,这个名称最早是意大利地质学家乔万尼·阿尔杜伊诺(Giovanni Arduino)于1759年研究波河河谷沉积情况时提出的。1829年,法国地质学家儒勒·迪斯努瓦耶(Jules Desnoyers)引用了这个定义。他在研究塞纳河低地的沉积层时发现了一层比新近纪更新的岩层。这个岩层一直延伸到地表。

第四纪是新生代最新的一个纪,包括更新世和全新世。第四纪期间生物界已进化到现代面貌。灵长目中完成了从猿到人的进化。

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