地球,作爲我們所熟知的生命家園,在宇宙中已經存在了40多億年了。
它被包裹在一層薄薄的大氣之中,有著廣闊的海洋,肥沃的平原,壯麗的山脈和奔騰的河流,並且環繞著一顆溫暖我們,並給我們能量的恒星。
無可否認的, 它本身就是美的存在!
如此美麗的星球究竟是怎麽出現的?又是由什麽組成的?
一場對地球的探索之旅馬上開啓!一起來看看吧!
第1章
-從何處來?-
現代地球的名稱“Earth”,源自于一個古老的中世紀英語單詞——“eorðe”。
起初,“eorðe”這個詞常被用于翻譯許多拉丁語和希臘語,來表示地面、土壤、陸地、人類的世界、世界的表面(包括大海)和地球本身。
中世紀古英語“eorðe”
隨著時間的發展,它的確切含義“the globe”最終被表達爲“Earth”——地球。
關于地球形成的原因,科學家們衆說紛纭。但目前認可度較高的說法爲——地球起源于星雲。
太陽系中的天體是隨著太陽形成和演化的。
50億年前的太陽系還是一片混沌,處在科學家所謂的“太陽星雲”時期。太陽星雲是太陽和太陽系形成前在宇宙空間由氣體和彌散的固體顆粒組成的一團混合物質。
太陽星雲示意圖-NASA
太陽星雲在旋轉過程中,受到引力收縮,密度和溫度逐漸升高,最終在其中心部分通過凝聚作用形成了太陽。
在太陽形成之後,太陽周圍的殘余物質圍繞著恒星形成了一個圓盤,類似于現今的土星環。
行星形成過程示意圖-NASA
圓盤中的物質在圍繞太陽旋轉的同時相互碰撞吸引,逐漸形成了幾厘米大小的顆粒。而這些顆粒又繼續相互吸引碰撞,聚合成更大的塊狀物。
這些塊狀物如同滾雪球一樣,質量和體積會越來越大,直到它們形成今日我們所說的——行星。
(請橫屏觀看)
(by Beinahegut)
至此,原始地球基本成型。
原始地球構想(by Simone Marchi)
地球形成以後,由于溫度的下降,地球表面發生冷凝現象,而地球內部的高溫又促使火山頻繁活動。火山爆發時所形成的揮發氣體,成爲了地球初期的大氣。
而隨著太陽輻射向地球表面的縱深發展,光波比較短的紫外線強烈的光合作用,使地球上的大氣中生成了大量氧。
有了氧,就爲地球上生命的出現提供了極爲有利的“溫床”。在之後的幾十億年裏,生命逐漸開始在地球上蓬勃發展!
第2章
-什麽特征?-
地球是一個兩極部位略扁赤道稍鼓的不規則橢圓球體。
但地球的赤道半徑約長6378.137千米,這點差別與地球的平均半徑(約6371千米)相比十分微小,因此從宇宙空間看地球,仍可將它視爲一個規則球體。
(圖示地表起伏和地心之間的距離。南美安第斯山脈的峰頂是可見的高地。陰影浮雕具有垂直放大效果,數據來自Earth2014全球地形模型)
離地球質心最遠的地方是位于赤道的厄瓜多爾的欽博拉索火山頂峰(6384.4千米)。欽博拉索爲休眠火山,有許多火山口,山頂多冰川。
欽博拉索火山(by David Torres Costales)
地球的質量大約是5.97×1024千克。它主要由鐵(32.1%)、氧(30.1%)、硅(15.1%)、鎂(13.9%)、硫(2.9%)、鎳(1.8%)、鈣(1.5%)和鋁(1.4%)組成,其余1.2%由微量其他元素組成。
又由于地球質量層化,估計核心區域主要由鐵(88.8%),鎳(5.8%)、硫(4.5%)、以及少于1%的微量元素組成。
地球的內部,像其他類地行星一樣,被它們的化學特性和流變學特性劃分成不同的層。
地球擁有一個富含硅的地殼,一個非常粘稠的地幔,一個液體的外核和一個固體的內核。
地球內部從古登堡面起,一直到地球中心,稱之爲地核。地殼和上地幔寒冷、堅硬的頂部統稱爲岩石圈,而構成地殼板塊的正是岩石圈。
岩石圈下面是軟流圈。軟流圈是易于蠕動變形和緩慢移動的軟弱層,是岩石圈之下包括上地幔低速層以下至過渡帶上部的統稱。正是由于軟弱層對剛硬層的控制作用才形成了板塊構造。
地球結構剖面圖(未按比例)
板塊構造理論認爲,地球表層(岩石圈)是由厚度大約爲100-150 km的巨大板塊構成,其邊界可分類如下:
(1):離散型板塊邊界,如大西洋著名的洋中脊。
大西洋海底-by Heinrich Berann
(2) 彙聚型板塊邊界,如喜馬拉雅山脈的形成。
陽光普照的喜馬拉雅山脈-NASA
(3) 剪切型板塊邊界,如美國加州聖安德烈斯斷層。
聖安德烈斯斷層-by John Wiley
地球表面豐富的水是“藍色星球”區別于太陽系其他行星的一個獨特特征。
水圈的主體是世界大洋,其面積占全球面積的約71%。陸地上的湖泊、河流、沼澤、冰川、地下水,甚至礦物中的水都是水圈的組成部分。
其中,7.5%是鹹水, 而只有2.5%是淡水。淡水的69%是冰和雪, 30%是地下水, 只有約1%是地表的水。
地球海洋的平均鹽度大約是每千克海水含35克鹽(3.5%鹽)。這些鹽大部分是從火山活動中釋放出來的,或者是從冷的火成岩中提取出來的。
海洋也是溶解大氣氣體的儲藏庫,這些氣體對許多水生生物的生存至關重要。
海水對世界氣候有重要影響。海洋是一個巨大的熱源,海洋溫度分布的變化可以引起顯著的天氣變化,如厄爾尼諾-南方濤動現象(ENSO)。
(厄爾尼諾現象:溫水向南美洲流動,冷水不再上湧而使海洋變暖;注意此時太平洋東西氣壓亦隨之變動,爲南方濤動現象)
第3章
-美麗的星球!-
地球本身就是美的存在!那麽它到底有多美呢?
讓我們從這些來自太空的照片欣賞一下吧!
(請橫屏觀看,圖片均源自NASA))
宇航員眼中的喜馬拉雅山
撒哈拉之眼
昆侖山脈的冰川一角
地球上的日出
冰島的雪
水系發達的非洲贊比西河
格陵蘭島東部海岸的冰、雲和低窪霧混合
亞利桑那州北部被雪環繞的大峽谷
茫茫宇宙中,地球只是滄海一粟,
但她卻是我們人類可愛的故鄉,目前唯一的家園。
因此,我們有什麽理由不去愛護她呢?