万物俱寂，大自然的生生不息——地球的过去

发布时间：2023-08-21 15:06:40 所属栏目：动态来源：

导读：地球，太阳系唯一的生命家园，从形成至今，已经度过了45.7 亿年的光阴。在这漫长的岁月里，地球从一个万籁寂静、荒凉无比的无机世界，逐渐演化为一个万物竞发、生机蓬勃的绿色星球，远古的大陆游移分合、昔日的海洋生

地球，太阳系唯一的生命家园，从形成至今，已经度过了45.7 亿年的光阴。在这漫长的岁月里，地球从一个万籁寂静、荒凉无比的无机世界，逐渐演化为一个万物竞发、生机蓬勃的绿色星球，远古的大陆游移分合、昔日的海洋生老兴亡，地球的大气组成和地表气候状况也不断变化，谱写了一曲波澜壮阔、跌宕起伏的宇宙行星演进交响曲。

01

地球的年龄是用地质时间尺度来衡量的。科学家通过研究世界上不同地区的地层绝对年龄和相对年龄，了解地球历史各个阶段的重大事件及其先后关系，并制作了地球的地质年表。地质年表的一级单元是“宙”，包括冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙；接着是“代”，例如显生宙包括古生代、中生代和新生代；“代”以下是“纪”，例如中生代里包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪；“纪”的下属单元是“世”，新生代第四纪包括更新世和全新世。

可以看出，我们的地球形成于 45.7 亿年前的冥古宙隐生代，当时没有任何生命;到了 41.5 亿年前的冥古宙原生代，海洋开始形成，单细胞生命(细菌)出现在 38 亿年前的太古宙之初;“大氧化事件”和第一次“大冰期”发生在 25亿年前的元古宙初期。寒武纪之前的元古宙、太古宙和冥古宙阶段，生物化石稀少，统称为隐生宙。到 5 亿年前的显生宙之初，地球上的生命迎来了真正的大繁荣，其中在古生代奥陶纪出现了鱼类;2.5 亿年前的中生代三叠纪出现了恐龙，它们统治着地球近 2 亿年，但到中生代白平纪末却又神秘地消失了;在显生宙新生代的新近纪上新世，大约 500 多万年前，人类的人猿祖先生活在东部非洲;但直到第四纪更新世初，大约 180 万年前，现代人类才开始真正出现!人类开始耕种土地、饲养牲畜，仅仅是 1 万年前的事情，这段时间是地球漫长历史中的一瞬间，称作全新世。

02

早期的地球大气和地球的形成一样几乎无据可考，但对地球诞生的了解让人类更倾向于相信大气的历史开始于类似太阳物质构成的原始地球，地球形成之初，弥漫在星球表面的很可能是以氢和氨为主的宇宙大气和宇宙尘埃。这时的地球质量还不够大，引力还比较小，氢、氨这些质量较轻的气体很容易摆脱地球的引力而逃逸到太空中。同一时刻，在距原始地球约1.5亿千米外新生的太阳仍在持续收缩，其内部的高温终于引发了整个太阳的氢核聚变，威力巨大的太阳风扫过地球，很快将地球表面最原始的大气吹散向更遥远的星际。在太阳系形成的早期，可能还存在着大量的星际碰撞，地球表面在碰撞中升温，原始大气中的氢、氨等气体逐渐逃逸殆尽，地球出现局部熔融，并且引发了频繁的火山活动。在重力作用下，地球开始发生物质分异，铁、镍等重金属下沉，地球内部较轻的物质上升，组成地球的原始物质逐渐形成密度较大的地幔、地幔和地壳。在地球上空的深处蕴藏着大量易挥发的物质，它们会伴随着地震的产生从地球的内核中喷薄而出，最终在地表形成了一个重量级气体的聚集区——也就是我们所称的副现象层。

地球形成后10亿~15亿年间，岩石圈、大气圈和水圈已经基本演化成形，但这时的地球仍然处于缺氧的强还原性状态之中，细菌和藻类这些简单的生命也并不依赖于氧气而生存。随着时间的推移，当地球进入古元古代的成铁纪，一个地球历史上非常重要的事件发生了。地质学证据显示，大约 24 亿年前，地球大气中的氧气浓度由一个极低的水平急增至现在浓度的 10%，科学家们称这一事件为“大氧化事件”，而导致当时地球上极其繁盛的蓝绿藻则很有利的可能极大概率的是多年以前引发“西伯利亚大氧化事件”的核聚变反应的幕后元凶。

尽管“大氧化事件”并没有使大气中的氧气含量达到现代大气的水平，但它确实让地球大气中的氧气开始不可逆转地增加，并且成为地球上许多生命出现的关键转折点。加拿大考古学家盖伊·纳波恩曾这样形容:在氧气大量出现在大气层中后，地球像是被接通了开关，山峦的景色开始变化，海洋中也出现了首批多细胞生命。同一时期，在紫外线的作用下，大气中不断增加的氧气还创造了另一个对生命演化而言极为重要的条件一一臭氧层。

臭氧层的出现使得穿透地球大气并抵达地表的紫外线大幅下降，地球上的生物也因此才可能从海洋登上陆地。

03

如果没有太阳，地球将变为一颗寒冷死亡之星。太阳辐射是影响地球气候变化的重要因子，地球接收到太阳辐射量的多少直接并间接地影响着地球上的气候。而这一基本物理量的大小既与地球在宇宙中的位置有关，也与太阳本身的年龄和地球表面的物理特性密不可分。关于地球在太阳系中位置变化对气候产生的影响，本书将在后文中给出更为详尽的介绍，而在前寒武纪的漫长时光里，看到更多的是太阳和宇宙本身与现代状况的差异。

现代地球上，假使太阳的能量减少一半，地面温度将下降到 0C以下，地球将成为一个冰封的星球，而太阳的能量如若增加 3 倍或4 倍，海洋里的水则会沸腾成为蒸汽。在太古代，太阳亮度仅为今天的 70%，如果用现代的地貌和大气成分进行推算，当时的地球表面温度应该很低，海洋甚至无法以液体的形态存在，然而，地质记录却表明，太古代时期的地球并非是一颗冰冻的行星于是，亮度较弱的太阳和相对温暖的气候间出现了悖论，科学家们将这一悖论称为“弱阳吊诡”。

在“弱阳吊诡”事件中，研究者们首先想到的是次生大气中的二氧化碳和甲烷，这些“温室气体”在“温室效应”的作用下如棉被般覆盖在地球表面如果这层棉被足够厚，也就是说大气中二氧化碳和甲烷的浓度足够高，那么剧烈的温室效应便可以让地球表面持续不断地维持在相对温暖的状态。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!