给忙碌青少年讲地球科学:重新认识生命家园(一本书快速打通一门学科,中小学生扩展知识面经典读物)

神秘的开始 人们一般认为太阳系诞生的时间零点是45.67亿年前，而到了45.5 亿年前，地球约65% 的部分已经组装完毕。 早期的太阳系是一个充满活力的地方。在*初的几亿年里，碰撞很常见，地球很受伤。大约45.3 亿年前，就在幼年的地球乳臭未干时，灾难降临了。它被一个火星大小的物体扫了一脚。撞击将碎片抛入轨道形成了月球，碰撞产生的能量熔融了地球的表层，抹去了以前所有的地质记录。那些没有到达月球的汽化硅凝结为熔岩雨，沉积形成熔岩海。地球*终熔融到地核，形成固体表面的过程再次开始。 正如你稍后将看到的那样，这并不是月球诞生过程的唯一版本。然而，似乎可以肯定的是，暴力事件仍在继续，直到41 亿至38 亿年前的一次持续猛击才结束，也就是今天所说的“晚期重轰炸”。至于这一阶段究竟有多么激烈，持续了多长时间，目前仍在争论之中。 这些绝对暴力的事件是我们对地球*初5 亿年的认识存在偏差的原因之一，这是一个被称为冥古宙（Hadean）的地质时代，该名称源自古希腊神话中的冥王哈得斯（Hades）。科学家编造的故事*符合他们所掌握的证据，证据来自我们的物理和化学知识、动手实验的结果、对其他天体的观测以及计算机模拟。 目前科学家正在进行研究，并不断获得新的发现，建立新的模型，以回答我们的许多问题。那些被我们自以为已经掌握的理论在不断受到新证据的挑战，所以科学家的故事也在变化。 在我们尚未回答的问题中，有一个是关于地球上的水来自哪里。地球离太阳很近，在形成之初，它可能太热了，使得水很难从气云中简单地凝结出来。无论如何，在形成月球的大碰撞过程中，地球收集到的水很可能会蒸发掉。一种可能的解释是，水是后来才获得的，在后期重轰炸期，来自太阳系外的冰冷彗星和小行星将水送到了地球上。 还有一个问题是地壳是什么时候形成的。今天的地壳几乎全部由不超过诞生之初38 亿年的岩石组成，所以在地面上，冥古宙遗留下的痕迹很少。现存的古老岩石，绝大部分都被热和压力改变了。值得庆幸的是，有一种可能已经非常古老，被称为锆石的微小晶体，正在向我们传递重要信息。再加上不断改进的微量分析方法，这些发现可能会改写早期地球的故事。 还有一种方法可以让我们更多地了解冥古宙，在月球和火星上进行矿产勘探也可以揭示地球在大碰撞之前的样子。与地球不同的是，这些星球没有经历重新熔融，因此在它们的表面上找到真正古老岩石的机会要大得多。我们甚至会有如同中大奖一样的幸运，找到一块冥古宙时期被小行星撞击而进入太空，随后又降落在月球或火星上的碎片。 有了这些关于对地球诞生之初的知识基础，接下来让我们深入探讨那些让地球科学家、天体物理学家和古生物学家夜不能寐的问题。