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地球災難史與機遇圖解(2)——地球尺度的奧妙
送交者: 格致夫 2014年05月01日11:06:58 於 [教育學術] 發送悄悄話
地球災難史與機遇圖解(2)——地球尺度的奧妙


第一部分已經談到地球誕生之初那次空前大碰撞。尺度相當於火星的那顆行星在與地球碰撞過程中完全毀滅,融合為地球(也包括月球)的一部分。 因此,大碰撞的另一個直接結果是地球的尺度變大。

有天文學家認為,最初的地球只有現在的十分之一大小!她大約由10顆小行星相互碰撞融合而成。這就意味着,在大碰撞之前曾多次發生規模不同的小行星碰撞才逐漸形成後來的地球。地球今天的尺度達到直徑12756公里,約為我們的近鄰火星的兩倍;而其質量則為火星的十倍。這一點意義非凡。

據認為,除地球外,火星是太陽系中最接近人類居住環境的行星。觀測和研究表明,火星上曾有過水!火星探測器發回的照片顯示,火星地表存在小河道,許多地方曾受水侵蝕。甚至火星上可能曾發過洪水,也可能出現過湖泊和海洋。但很遺憾,火星上的水只存在不長時間,大約四十億年前就消失了。

火星上的水為什麼會消失?其尺度和質量不夠大是一個關鍵因素!由於火星質量僅為地球的十分之一,形成的引力也就很有限。過低的引力不足以保持其地表水在特殊情況下的散失,如行星碰撞、火山爆發等災變足以導致其地表水全部蒸發至太空,且不再返回。事實上,火星只包裹一層薄薄的大氣,其表面平均大氣壓還不足地球上的1%!


回頭看我們的地球,她則幸運多了!有研究者認為,在發生地球誕生初期那場大碰撞之前,地球表面就已經存在河流、湖泊和海洋等豐富的地表水系。雖然在大碰撞過程中,所有地表水(包括海洋)全部蒸發殆盡,但由於大碰撞導致地球的質量增大,這些水的相當部分並未逃逸出地球足夠強大的引力範圍,只是停留在包裹地球的厚厚大氣層中而已,隨後又以降雨、冰雪等方式重返地表。試想,若非如此,需要多大尺度、多少次彗星撞地球才能帶來覆蓋地表60%的龐大水系呢?!

另一個有趣的問題是:假如我們的地球比現在更大一些,比如大一倍,是否會更好呢?至少我們14億國人不必擁擠在如此狹小的生存空間啊!做一個簡單推論,就會發現,這個假設並非那麼美妙!

假如地球直徑增大一倍,其質量大約會是現在的10倍,其引力也將陡增很多。當大碰撞發生時,地球自身的碎裂狀況就不會那麼慘烈,也不可能有那麼多碎塊飛離地球而形成今天的月球。即使能夠順利形成現有尺度的月球,由於地球引力過大,月球也會一頭扎進地球的“懷抱”成為其一部分!沒有了月球,就不可能形成海洋威力無比的潮汐作用,這就很難說何時能夠形成(或能否形成)孕育原始生命形態的“原始湯”!一句話,人類今天也就不大可能出現在地球上!

浩渺的宇宙以大爆炸方式誕生之後,在銀河系某個小角落裡,有一顆被稱之為太陽的恆星,其周圍環繞的幾十顆小行星正在進行一場規模宏大的大火拼。

我們的地球就在這場大火拼中誕生,並跌跌撞撞地掙扎着求生、長大。沒有任何可資利用的規劃藍圖,更沒有遺傳基因的約束,她竟然能夠生長發育得不大、不小、剛剛好!既形成了地球月球互動系統,又具有足夠的尺度和引力維持地球上豐富的水系和大氣層形成雨雪循環。更妙的是,這個尺度的地球與太陽間形成了恰當的公轉軌道距離,適度的陽光提供能量使地球溫度變化適合於生命的繁衍和四季的交替。

看看地球的鄰居則完全不同,其外側的火星表面溫度最高只有27 °C,最低則達零下143 °C;而地球內側尺度與地球接近的金星,由於與太陽更近,再加溫室效應,其表面溫度高達464 °C。

最終,我們居住的這個行星,太陽系家庭中的老五(按質量排列),成為八個兄弟姐妹中唯一擁有繁衍生命能力的星球!不僅如此,她很可能也是整個銀河系,甚至是整個浩瀚宇宙中的“另類獨苗!可以十二分嚴謹地說,這個亙古未聞的奇蹟、小概率事件中的小概率事件純屬誤打誤撞式的偶然事件!此外沒有任何合理解釋!


由此,人們或許可以理解,偉大的牛頓晚年何以將其永恆的萬有引力理論和整個物理科學歸結到無所不能的上帝那裡!


(未完,待續)

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