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新證據表明大陸是小行星撞出的 網友:沒想到撞一下這麼大威力

對於宇宙和地球的起源,人們一直探索着,其中,科學家們一直在研究地球的大陸到底是怎麼來的,此前就已經有被小行星裝出來的説法,但一直沒找到確鑿的證據,知道近日,來自澳大利亞科廷大學一項新證據表明大陸是小行星撞出的!對此,網友表示:沒想到撞一下這麼大威力!

新證據表明大陸是小行星撞出的

新證據表明大陸是小行星撞出的 網友:沒想到撞一下這麼大威力

太陽系

地球是目前人類所知唯一一個同時擁有大陸和海洋的星球,大陸為人類和其它大部分生物提供了家園。地球形成之初被海洋完全覆蓋,但後來大陸到底是怎麼形成的?有一種理論認為大陸是很久以前由小行星撞擊地殼形成,但一直沒有確鑿的證據來支持該理論。現在,來自澳大利亞科廷大學的一項新研究提供了迄今為止最有力的證據,證明小行星撞擊地球形成大陸的理論是正確的。相關研究已經發表在近期的《自然》雜誌上。

關於地球的起源與演化:

地球形成

地球歷史非常久遠。根據放射性碳定年法的測量結果,太陽系大約在65±0.08億年前形成, [8]  而原生地球大約形成於65±0.04億年前。從理論上講,太陽的形成始於45.7億年前一片巨大氫分子云的引力坍縮,坍縮的質量大多集中在中心,形成了太陽;其餘部分一邊旋轉一邊攤平,形成了一個原行星盤,繼而形成了行星、衞星、小行星、彗星、流星體和其他太陽系小天體。星雲假説主張,形成地球的微行星起源於吸積坍縮後剩下的由氣體、冰粒、塵埃形成的直徑為一至十千米的塊狀物。這些物質經過1000至2000萬年的生長,最終形成原生地球。初生的地球表面是由巖漿組成的“海洋”。

月球大約形成於45.3億年前,關於月球起源的研究還沒有定論,最受歡迎的是大碰撞假説。該假説認為,有一顆叫做忒伊亞的天體與地球發生了碰撞,這顆天體的尺寸和火星差不多,其質量為地球的10%,碰撞引發了巨大的爆炸,爆裂出的物質飛到了太空中,經吸積作用形成了月球,而忒伊亞的一部分質量也熔入了地球。在大約41億至38億年前這段時間,地月系統進入了後期重轟炸期,無數小行星撞擊了月球的表面,使月球表面發生了巨大的改變,可以推測出,當時的地球也遭遇了很多的撞擊。

從太古宙起地球表面開始冷卻凝固,形成堅硬的巖石,火山爆發所釋放的氣體形成了次生大氣。最初的大氣可能由水汽、二氧化碳、氮氣組成,水汽的蒸發加速了地表的冷卻,待到充分冷卻後,暴雨連續下了成千上萬年,雨水灌滿了盆地,形成了海洋。暴雨在減少空氣中水汽含量的同時,也洗去了大氣中的很多二氧化碳。此外,小行星、原行星和彗星上的水和冰也對是水的來源之一。黯淡太陽悖論指出,雖然早期太陽光照強度大約只有當前的70%,但大氣中的温室氣體足以使海洋裏的液態水免於結冰。約35億年前,地球磁場出現,有助於阻止大氣被太陽風剝離。其外層冷卻凝固,並在大氣層水汽的作用下形成地殼。陸地的形成有兩種模型解釋,一種認為陸地持續增長,另一種更可能的模型認為地球歷史早期陸地即迅速生成,然後保持到當今。內部的熱量不斷散失,驅動板塊構造運動形成大陸。根據大陸漂移假説,經過數億年,超大陸經歷三次分分合合。大約7.5億年前,最早可考的超大陸羅迪尼亞大陸開始分裂,又在6至4.5億年前合併成潘諾西亞大陸,然後合併成盤古大陸,最後於約1.8億年前分裂。地球處於258萬年前開始的更新世大冰期中,高緯度地區經歷了數輪冰封與解凍,每40到100萬年循環一次。最後一次大陸冰封在約10000年前。 

生命進化

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地球

地球提供了僅有的能夠維持已知生命進化的環境。人們認為約40億年前的高能化學反應產生了能夠自我複製的分子,又過了5億年則出現了所有生命的共同祖先,而後分化出細菌與古菌。早期生命形態發展出光合作用的能力,可直接利用太陽能,並向大氣中釋放氧氣。大氣中積累的氧氣受到太陽發出的紫外線作用,在上層大氣形成臭氧(O3),進而出現了臭氧層。早期的生命以原核生物的形態存在。根據內共生學説,在生命進化過程中,部分小細胞被吞進大細胞,並內共生於大細胞之中,成為大細胞的細胞器,從而形成結構相對複雜的真核細胞。此後,細胞羣落內部各部分的細胞逐漸分化出不同的功能,形成了真正的多細胞生物。由於臭氧層吸收了太陽發出的有害紫外線,陸地變得適合生命生存,生命開始在陸地上繁衍。已知生命留下的最早化石證據有西澳大利亞州砂巖裏34.8億年前的微生物墊化石,西格林蘭島變質碎屑巖裏37億年前的生源石墨。 

約瑟夫·可西文克博士1992年首先提出猜測7.5億年到5.8億年前的新元古代成冰紀大冰期時,強烈的冰川活動使地球表面大部分處於冰封之下,是為雪球地球(Snowball Earth)假説。5.42億年前發生了埃迪卡拉紀末期滅絕事件,緊接着就出現了寒武紀生命大爆發,地球上的多細胞生物種類猛增(如三葉蟲、奇蝦等)。寒武紀大爆發之後,地球又經歷了5次生物集羣滅絕事件。其中,發生在2.51億年前的二疊紀-三疊紀滅絕事件是已知地質歷史上最大規模的物種滅絕事件;而距今最近的大滅絕事件是發生於6600萬年前的白堊紀-古近紀滅絕事件,小行星的撞擊使非鳥恐龍和其他大型爬行動物滅絕,但一些小型動物逃過一劫,例如那時還像鼩鼱一樣大的哺乳動物。在過去的6600萬年中,哺乳動物持續分化。數百萬年前非洲的類猿動物(如圖根原人)學會了直立。由此它們得以更好地使用工具、互相交流,從而獲得更多營養與刺激,大腦也越來越發達,最後進化成人類。人類藉助農業和文明的發展享受到了地球上任何其他物種都未曾達到的生活品質,也反過來影響了地球和自然環境。 

未來演化

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地球

在15至45億年後,地球的轉軸傾角最多可能出現90度的變化。據推測,地球表面的複雜生命發展還算年輕,活動能夠繼續達到極盛並維持約5到10億年,不過如果大氣中氧氣完全消失,這個時間將會延長到23億年。地球在遙遠未來的命運與太陽的進化緊密相連,隨着太陽核心的氫持續核聚變生成氦,太陽光度將持續會緩慢增加,在11億年後增加10%,35億年後則增加40%之多,太陽釋放熱量的速度也將持續增長。根據氣候模型,地球表面最終將會受到太陽輻射上升會產生嚴重後果,最初只是熱帶地區,然後到極冠,長久下去,海洋將會汽化並消失。

地球表面温度上升會加快無機碳循環,降低大氣二氧化碳含量。大約5至9億年後,大氣中二氧化碳含量逐漸會低到10ppm,若沒會進化出光合的方法,C4類植物將沒有生存的權利。植被的缺失會使地球大氣含氧量下降,地球上的動植物會在數百萬年內滅絕。此後預計再過十幾億年,地表水消失殆盡,地球平均温度,氣温,也將上升到70 °C。即使太陽永遠保持穩定,因為大洋中脊冒出的水蒸氣減少,約10億年後,27%的海水會進入地幔,海水的減少使得温度劇烈變化而不適合複雜生命。

50億年後,太陽進化成為紅巨星,地球表面此時已經不能形成複雜分子了。模型預測太陽將膨脹至約當前半徑的250倍,也就是大約1天文單位(1.5億千米),地球的命運仍尚不明確。成為紅巨星時,太陽就會失去30%的質量。因此若不考慮潮汐力的影響,當太陽體積最大時,地球會移動到約距太陽1.7天文單位(2.5億千米)遠處,擺脱了落入膨脹太陽外層大氣的命運;然而即使真是如此,太陽亮度峯值將是當前的5000倍,地球上剩餘的生物也難逃被陽光摧毀的命運。2008年進行的一個模擬顯示,地球的軌道會因為潮汐效應的拖曳而衰減,使其落入已成為紅巨星的太陽大氣層而最終被蒸發掉。