摘要:清晨的日光倾洒在墓园里头,你把一束鲜花缓缓搁到祖先的坟前,瞅着那缕缕青烟从纸钱上袅袅升起——这种传承了千年的祭奠仪式,冷不丁就让你起了疑惑:要是人类文明某一天没了,啥人来给咱们点上最后一炷香?
清晨的日光倾洒在墓园里头,你把一束鲜花缓缓搁到祖先的坟前,瞅着那缕缕青烟从纸钱上袅袅升起——这种传承了千年的祭奠仪式,冷不丁就让你起了疑惑:要是人类文明某一天没了,啥人来给咱们点上最后一炷香?
就在你阅读这些文字的瞬间,大西洋中脊2500米深处,一片奇特的管虫田野正在黑暗中蓬勃生长,它们依靠从地壳裂缝中渗出的化学物质获得能量,全然不需要阳光的滋养。
这是1977年美国“阿尔文”号深潜器在加拉帕戈斯裂谷发现的深海奇妙景象,它重新给地球生命存在的范围重新做了界定;而且这些生命形态,搞不好已经在地球上存在了数十亿个年头。
地球诞生记,从宇宙尘埃到蓝色星球
仰望星空时,你可曾想过脚下的地球是如何形成的?科学家们告诉我们,地球诞生于46亿年前的一场宇宙盛宴。
所有的开端都源于一片庞大的分子云,它好似一盆掺和着气体与尘埃的“宇宙汤”,那会儿附近有颗恒星爆炸弄出的冲击波,要么是星系引力闹的波动,叫这片星云开始转着圈儿收缩起来。
随着物质越堆越紧,中心的温度一个劲儿往上升,就跟你用手挤气球能感觉到发热是一个道理,当温度到了1000万摄氏度的时候,氢原子核就开始聚变——太阳就这么诞生。
环绕新生太阳的残余物质构成一个旋转的“原行星盘”,好似宇宙里的一个大转盘,在这个转盘当中,尘埃颗粒相互碰撞着结合起来,就如同雪球越滚越大似的,最后形成好几千米大小的“星子”。
那些星星接着相互碰撞,接下来合并,历经数百万年的变化,最后就形成了地球的雏形——直径能有好几千公里的“原行星”,差不多45,4亿年前,靠着这些宇宙“积木”不停地堆积,原始地球就大体有了样子。
激烈碰撞,地球遭遇"宇宙大劫难"
原始地球的成长可不是顺顺当当的,早期的太阳系就跟个热闹得不行的“碰撞场”似的原行星之间那碰撞那叫一个频繁。
约45亿年前,有一颗与火星大小相近的天体,科学家称其为“忒伊亚”,它斜向撞击地球胚胎,宇宙中的这场“大碰撞”将大量物质抛向太空,这些碎片在地球引力作用下重新聚合,最终形成了月球。
这次碰撞不光给地球弄来个伴儿,还让地球自转轴有了倾斜(弄出了四季更替)以及自转速度有变化,科学家用好几种精密法子去测定,早期地球自转速度比现在快好多,一天就只有6个小时。
这一结论主要基于以下科学依据,
古生物钟研究:通过分析珊瑚化石、双壳类化石、叠层石等古生物的生长纹,科学家发现泥盆纪时期(约3.7亿年前)一年有400天左右,对应每天约21.6小时;石炭纪约3亿年前)一年有385-390天,对应每天约22.6小时
潮汐沉积岩分析:40.4亿年前的潮汐沉积岩显示当时一天内会出现多达400次潮汐运动,证明地球自转速度极快
地月系统演化:月球每年以3.8厘米的速度远离地球,根据角动量守恒原理推算,早期地球自转速度必然更快
天体物理学计算:通过模拟地球形成初期的角动量分布,结合月球形成的撞击事件,计算得出早期地球自转周期约为6小时
更为叫人惊奇的是,澳大利亚蒙纳士大学的AndyTomkins团队在全球各处找到了21个形成于奥陶纪撞击高峰期的陨石坑,而且这些陨石坑原本全在赤道附近。
科研人员算一算,这些陨石坑随机出现在赤道附近的概率就2500万分之一,他们猜是一颗直径超12公里的小行星让地球引力给撕碎,就这么弄出了个壮观的岩石环。
地球圈层形成,生命舞台这样搭成
激烈碰撞让早期地球变成个滚烫的熔岩球,表面不停地往外喷出气体和岩浆,随着地球慢慢冷却,较重的元素往中心沉下去,就形成了地核;较轻的元素,就浮到表面变成了地壳。
这事儿就跟你把油、水还有沙子往瓶子里一倒,使劲晃悠完了搁那儿似的,重的东西就自己往下沉,轻的就往上浮。
借助对古代橄榄石晶体里的熔融包裹体进行分析,科学家发现了地幔中非放射成因锶同位素的异常情况,这意味着,大陆地壳的形成时间可比以往所认为的早多。
生命之源,地球水的神秘起源
地球上的水打哪儿来?科学家整出了好几种理论来诠释这道谜题:
彗星撞击之说:彗星被叫作“脏雪球”,里头有好多水冰,在早期的太阳系里,大量彗星撞地球说不定就给地球带来了水资源。
陨石输送之说:碳质球粒陨石里含着水和有机物质,这些陨石在地球形成后期的撞击或许给地球送来了水,
岩浆水释放说:地球内部的岩浆中含有水分,随着火山活动不断释放到地表,逐渐形成海洋。
太阳风作用说:太阳风中的氢原子核与地球早期大气中的氧结合,形成水分子。
这些理论都有那么些科学依据,但地球水的起源很可能是好几种机制一块儿起作用的结果,这就叫咱琢磨:要是水不是宇宙里那稀罕玩意儿,那别的星球上有生命的可能性不就大大提高。
深海奇迹,生命边界不断被打破
当你忧心人类未来的时候,地球生命正在超极限的环境里蓬勃生长,
1977年,美国“阿尔文”号深潜器在加拉帕戈斯裂谷2500米深处首次发现深海热液喷口生态系统。英国广播公司(BBC对这一发现进行了描述:大片的蛤蜊床、像冰一样的细菌垫以及一望无际的管虫田野,这些生命并非依靠阳光生存,而是利用从海底渗出的化学物质获取能量。
这片深海里的神秘地方,让咱们重新去琢磨生命有啥可能,要是在地球这么极端的环境里都有生命存在,那宇宙里别的星球上有生命的可能性不就更高。
2024年7月美国NASA的毅力号火星车有重大发现:在火星耶泽罗撞击坑中发现有机碳与含铁化合物共存的样本,地球上类似化学结构曾被视为有生命存在的证据,这些样本计划于2030年代送回地球进行更细致分析。
人类未来,谁为我们传承记忆,
回到你最初的担忧——人类消失后,谁来为我们上坟烧纸?科学发现告诉我们,即使人类文明有一天消失,地球生命很可能还会继续存在。
深海里的微生物已经存活了数十亿年,它们可是见证了地球好多好多回变化,就算地表环境变得不适合人类住,这些深海生物说不定还能再存在个几百万年。
不过更关键的是,人类正在积极找寻延续文明的法子,2016年,第四届世界生物圈保护区大会在秘鲁利马办,有来自全球150多个国家和地区的代表参加这会议,大伙一块儿探讨咋保护地球的生态系统。
中科院联合相关部门,依托“中国生物圈保护区网络”,有条不紊地推进科学保护工作,收获了不错成效,像大熊猫、东北虎豹、藏羚羊、长江江豚这类众多珍稀濒危物种的种群正慢慢恢复。
NASA 的毅力号在火星耶泽罗撞击坑中发现的有机碳样本即将在 2030 年代被带回地球。届时,科学家可能将会回答我们是否在宇宙中并不孤独。
而此刻你可以继续在那片熟悉的墓园里祭奠先人,不必为千年后谁为你扫墓而担忧——人类对生命的执着,正如那些深海中的管虫,已经在最不可能的地方扎下了根。
(声明:本文内容9O% 以上基于自己原创,少量素材借助AI辅助,但是所有内容都经过自己严格审核和复核。图片素材全部都是来源真实素材或者AI原创。文章旨在传播科学知识,请知悉。)
来源:深远见光