第3章 地球之谜(1)

地球诞生

地球形成于46亿年前，关于地球形成的学说有40多种，各种学说大体上可分为三类：灾变说、俘获说和共成说。

“灾变说”认为行星是在某一偶然的巨变事件从太阳中分离出来的。1745年法国动物学家布丰提出：曾有一颗彗星撞到太阳上，撞出来一部分物质形成了地球和其他行星。

“俘获说”认为太阳从恒星际空间俘获物质，形成原始星云，后来星云凝聚成地球和行星。1944年原苏联地球物理学家施米特提出：太阳俘获的旋转的气体——尘埃中的固体粒子，最终凝聚形成地球和行星。

“共成说”认为整个太阳系所有的天体都是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分物质形成太阳，外围部分的物质形成地球和行星等天体。1966年英国天文学家麦克雷提出：星际云在银河系邻近恒星和星云的“潮汐”作用下，瓦解为许多“云絮”，大部分“云絮”聚成太阳，留在处边的“云絮”绕太阳转动，碰撞结合成地球和行星。

无论哪种学说，都必然以宇宙运动规律为基础，并经受观测事实的检验。此外，还必须能圆满解释太阳系表现出来的特征和现象。

人们一般认为，地球是由原始太阳星云经过吸积、凝聚、碰撞这一过程，先形成地球胎，然后再不断增生而形成原始地球。

地球年龄

西方神学认为，地球是上帝在公元前4004年创造的。如此说法毫无科学根据。

最早尝试用科学方法探究地球年龄的是英国物理学家哈雷。他提出，研究大洋盐度的起源，可能会提供解决地球年龄问题的依据。

1854年德国科学家赫尔姆霍茨根据他对太阳能量的估算，认为地球的年龄不超过2500万年。

1862年英国物理学家汤姆生说，地球从早期炽热状态中冷却到如今的状态，需要2000万～4000万年。

到了20世纪，科学家发明了同位素地质测定法，这是测定地球年龄的最佳方法，是计算地球历史的标准时钟。

根据同位素地质测定法，科学家找到的最古老的岩石有38亿岁。然而，最古老岩石并不是地球出世时留下来的最早证据，不能代表地球的整个历史。

根据目前最流行的太阳系起源的星云说，太阳系的天体是在差不多时间内凝结而成的观点，可以认为地球是在46亿年前形成的。

地球形成于46亿年前只是依靠间接证据推测出来的。事实上，人们至今还没有从地球自身发现确凿的“档案”证明地球已存在了46亿年。

地球冷热变化

地球的光和热主要来源于太阳，探究地球的冷热变化，首先要了解太阳的情况。

在地球形成的地质年代中，曾经发生过近百次冷与热的交替。地球最冷时，极地冰川可能延伸到某些较低纬度地区；地球最热时能使南极、北极的冰川融化。

天文学家们经研究确认：在地球生成的40多亿年中，太阳没有发生过明显的忽冷忽热变化。

太阳只存在着11年为一个周期的黑子变化，对地球的气候有周期性小波动影响，但绝不会构成地球长期的大规模冷热变化。

既然太阳不会暴冷暴热，可是地球为什么在某些地质年代会变得寒冷，而在某些地质年代又变得炎热呢？极地的热带气候、热带的冰川气候究竟是怎样形成的？

地球自身气候变暖的原因一般认为有三种：地球内热、火山喷发和人为热。

地热、火山是局部或短期存在的，不能导致全球长期变热，而“人为热”又不能解释地球史上变热的原因。所以地热、火山、人为热不足以解释地球变热，当然更无法解释地球变冷的原因。

20世纪以来，随着高纬度冰川退缩，地球气温明显升高。大多数人认为二氧化碳连年增加，由此“温室效应”而导致全球变热。

“温室效应”增强，必然会蒸发更多海水，产生更多的云，而云量增多、增厚又会吸收和反射太阳光辐射，使高空变热、地表面变冷，这显然与气象卫星观测的情况不符。

二氧化碳是否是造成地球变暖的元凶，还是个未解之谜。

地球磁极变化

根据德国波茨坦地球物理所科学家的研究，地球自诞生以来，其磁场强度一直在发生细微变化。近300年来，磁场强度减弱了约10％，这种减弱趋势似乎还在加速。

科学家指出，如果按这种速度弱化下去，在1000～2000年内地球的磁场会不会消失呢？目前仍找不到太多的证据来证明这种推论。

据科学家研究，6000年前地球磁场曾经减弱到现今的水平，后来逐渐恢复，3000年前又出现过一次磁场衰减过程。

地磁方向倒转历来就有，通过对磁石的分析可以很清楚地了解地球过去磁场方向的确颠倒过，而且平均10万～20万年颠倒一次。

现在地球磁场的衰减要持续多久？地球磁场是否会衰竭？我们是否正处于一个地球磁场两极方向颠倒的开端？地球磁极变化有害吗？

两极翻转过程中磁场消失的时间到底会有多长，一直是科学家们争论的焦点。

根据研究火山熔岩中的铁矿石，一部分科学家认为地球磁场消失的时间将持续几千年，在这几千年内，地球将完全暴露在太阳高能粒子流辐射的致命攻击中。

另一些科学家则认为，地球两极翻转导致的磁场消失最多只会持续几个星期。

也有一些科学家并不认为地磁减弱是地球磁场方向颠倒的前兆，他们认为这些只是地球磁场正常的波动，不必大惊小怪。

火山形成

地壳深处的岩浆在内部压力的作用下，沿地壳脆弱地带上涌，冲破地壳，喷出地表，并在地表堆积成特殊形态(多为锥形)的地质体形成火山。

火山喷发，一方面可造福于人类，为人类提供沃土、空气、矿产、建材、能源和其他资源；另一方面，又常给人类带来灾难和痛苦。

驱动火山活动的能量深埋在地下65～80公里处，而目前世界上最深的钻井深12公里。科学家现在还不可能将实验仪器置于理想的深处，去探测火山爆发之源。

研究火山的主要方法有：采用卫星对喷发中的火山进行观测，收集并分析各种数据；在实验室对喷发物进行分析或做模拟实验推测火山爆发的机制。

火山究竟是怎样形成的？科学家们提出了多种火山形成的假说。

“板块理论”认为，当组成地球最外层的巨型岩石板块之间发生碰撞及挤摩时，俯冲带的温度大幅度上升，甚至达到使地壳下面的岩石部分熔融，从而导致火山的形成。

“热点理论”认为，地球内部一个神秘的“热点”使地球板块底层岩熔化，借助地下的压力侵入到地壳上部形成岩浆库，最后变成火山。

有的火山学家研究了冰川变化与火山活动的关系，较好地解释了冰岛、潘特莱里亚岛火山的活动。

目前尚未找到一种统一的理论可以解释世界各地的火山为什么会喷发。也许不同地区的火山有着不同的成因。

沙漠形成

地球上沙漠面积1535万平方公里，占陆地的10.3%，而且这个数字似乎还在不断扩大。那么，面积如此广大的沙漠究竟是怎样形成的呢？

传统的观念认为，沙漠是地球上干旱气候的产物。从地球上沙漠的分布来看，也证实了这一观念。

传统的观念并不能解释所有沙漠的成因，比如塔尔沙漠，它的上空湿润多水，而且当西南季风来临时，水汽含量几乎可与热带雨林区相比，但它的地面上却是沙漠遍野。

经研究，认为尘埃是形成沙漠的主要原因。塔尔沙漠上空混浊不堪，每平方公里上空平均飘浮尘埃达1吨半多。尘埃制服了湿气，使地面形成沙漠。那么，这么多的尘埃又源于何处呢？有的学者指出，塔尔沙漠的尘埃最初是人类造成的，后来沙漠又加剧了它的密度。

有证据表明，撒哈拉沙漠的大部分地区在远古时代曾是一片植物茂盛的肥沃土地。是什么原因造成撒哈拉沙漠的形成？

有人认为公元前5000年，不知从什么地方飞来漫天黄沙使撒哈拉变成了沙漠瀚海。突如其来的黄沙又自哪个天国飞来的呢？没有人能确切地回答出来。

人类不适当地开发自然，会使草原森林退化成沙漠，但是沙漠本身作为一种生态类型，早在人类出现以前就存在了。在人类尚未出现以前，那些沙漠是怎样产生的呢？

到底是谁制造了沙漠？是人类还是气候，还是人类和干旱气候共同制造了沙漠？

北纬30度

北纬30°，一条看不见的曲线，一条地理学家为方便研究地球画出的虚拟的线，然而却没有任何一条经纬线有着如此神奇的魔力。

这条神奇的曲线虽然看不见，它所经过的地方却是地球上最为亮丽的、最神奇的风景。

地球上海拔最高的珠穆朗玛峰和最深的西太平洋马里亚纳海沟正位于北纬30°地带。

世界上几条著名的大江大河——美国的密西西比河、埃及的尼罗河、中国的长江等都在北纬30°区域入海。

北纬30°地处北温带，而线上的珠穆朗玛峰和撒哈拉沙漠、北非大沙漠却走向两个极端，分别成为地球上最寒冷和最炎热的地区之一。

北纬30°有丰富的动植物资源，也有最荒凉的无人地带；这里是四大文明古国的发源地，也是史前文明留下痕迹最多的地带。

北纬30°有佛教的圣地、伊斯兰教的故乡、基督教的中心、道教的仙境，这里有最高的山峰、最深的海沟、最神奇的湖泊、最瑰丽的山体、最壮观的大潮、最汹涌的海流……

古埃及金字塔、狮身人面像、玛雅文化遗址、撒哈拉大沙漠壁画、复活岛“巨石人像”、百慕大三角区、雅鲁藏布江大峡谷等，无不处在北纬30°区域。

北纬30°地质地貌最纷繁多样，自然生态最奇特多姿，物种矿藏最丰富多彩，水文气候最复杂多变，自然之谜、神秘现象最集中多现，是地球远古自然奇观和人类史前文明遗迹最为集中也最为神秘的地区。

沿着这一条虚拟的曲线，我们会自然而然地留下很多疑问、困惑、惊奇甚至迷茫，是谁留下不灭的古人类文明遗迹？是谁雕刻出北纬30°说不清的风景？

亚特兰蒂斯

亚特兰蒂斯，一片传说中有高度文明发展的古老大陆，被称作大西洲。到现时为止，还未有人能证实它的存在。

亚特兰蒂斯的传说始于公元前355年，古希腊的哲学巨人柏拉图在他的一本著作中谈到关于失踪的大陆亚特兰蒂斯。

柏拉图描述的亚特兰蒂斯很神奇：全岛是几个呈同心圆的陆地，被环状的运河分隔开。那里的人们有很高的智商，精通哲学、科技和艺术。不知道是一场什么大灾难，竟然使亚特兰蒂斯一夜之间沉入海底。

有人认为亚特兰蒂斯毁于火山爆发，也有人认为是星球碰撞，当然，一些人更倾向于认为拥有高度文明的亚特兰蒂斯的穷兵黩武，最后遭到了上天的惩罚而毁灭。