追溯地球起源:從星子到行星的聚合之旅(一)

姗姗說腦洞科普 2024-05-08 21:08:28

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地球是怎麽形成的,這個問題數千年來一直困擾著我們,以至于古人總是用各種幻想來進行解答,比如世界是神創造的,天地是盤古開辟的等等。直到16世紀末期,得益于科學的進步,人類終于有能力解答這個問題了。

一、認識地球的過程

1、太陽系

16世紀以來,隨著天文學的發展,我們能夠通過望遠鏡仔細的觀察地球和太陽系之間的關系,從而發現太陽系大致是這樣:

(1)所有的天體幾乎都在一個軌道平面內。

(2)靠近太陽的幾顆恒星都是固態行星,比如水星,金星,地球和火星。

(3)所有的行星幾乎都是逆時針圍繞太陽轉動。

(4)遠離太陽的行星,大多數是氣態行星,比如木星,土星,天王星和海王星。

2、化學元素

19世紀化學元素的發現,徹底改變了我們對地球的認知,此時我們才發現腳下的地球是由質量元素相互組合形成的固體物質。隨後,人類又通過光譜儀,實現了其他行星的模擬考察,得出結論:地球與太陽大氣層的金屬元素成分是相似的,並且各種金屬元素的含量也都是相似的,但其他行星未必這樣,地球和太陽屬于同一個源頭。

這些碎片拼湊在一起,我們幾乎可以得到一個自圓其說的回答。

二、解開地球的誕生之謎

目前主流的回答被稱之爲“星雲說”,這是由德國哲學家康德和法國數學家拉普拉斯提出的理論。

“星雲說”認爲,在50億年前,太陽系附近被一團巨大的星雲物質占據,這團星雲物質在萬有引力的作用下逐漸收縮,同時在其內部出現了許多湍渦流,巨大的星雲物質在湍渦流的影響下,震碎成許多小的星雲。我們把一團小星雲稱之爲太陽系的前身,命名爲“太陽星雲”。

由于“太陽星雲”是在一團湍渦流中形成的,所以出生就自帶了旋轉機制。

在旋轉的過程中,受到萬有引力的作用,太陽星雲開始收縮,並且旋轉的越來越快,最終形成了一個扁平的星雲盤。

扁平的星雲盤,在引力的作用下,幸運物質會不斷的收縮和聚集,形成許多許多的“星子”,它們相互的融合,吸引在巨大的壓力和溫度的作用下,大約在45.67億年前,核聚變被點燃了,這就是原始的太陽誕生了。

原始太陽模擬圖

很快圍繞著原始太陽的星子,又繼續相互吸引和碰撞,最終聚合形成10千米直徑的小行星,那些在碰撞中小的行星被大的行星不斷的“吃掉”,這就是太陽系中各個行星形成的過程。

在整個行程的過程中,靠近太陽的地方溫度較高,那些耐受高溫的硅酸鹽物質和金屬被留了下來,而氣體和冰無法存留,最終就出現了太陽系內的行星都是岩石行星,太陽系外部的行星都是氣態行星。

此時的地球還只是一個小寶寶,不僅小而且輕,它還經過了一段非常時期,最終才接近到現在的大小,下期我們繼續探討!

參考文獻

[1]黎彤.地球和太陽的元素豐度對比及其對太陽系起源和演化的意義[J].中國科學技術大學學報,1979(02):135-142.

[2]李三忠,張臻,孫文軍,戴黎明,張國偉.前寒武紀地球動力學(Ⅰ):從宇宙環境到原始地球[J].地學前緣,2015,22(06):1-9.

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评论列表
  • 2024-05-09 04:11

    天體不僅僅是由物質組成,物質只是天體的極少一部分。物質也不僅僅是由能量組成,能量只是組成物質的次要成份。空間在流動,就是天體的起源,天體的形成過程並不需要物質的參與,物質會減慢空間的流動,阻礙天體的形成,但作用非常細微。更重要的是,空間不是從來就會流動的。

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