地球简史(图解版)

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作者简介 “日本博学俱乐部”是“日本PHP研究所”的一个博学团队,这是一个喜欢探索新知识,揭秘谜团的团队，团员们喜爱关注一般人不太注意的各种世界现象，并为寻找这些真相的答案，对于世界上不被人注目的森罗万象，他们总是东奔西走、探究到底。 著有《关东关西口味大不同》《关西的铁路和关东的铁路差很大》《恐怖迷信的谎言背后不为人知的真相》《概率：有趣过头的智慧书》《世界的铁路和日本的铁路大不同》《一本搞定国民性的差异》《杂学之王之话题400连环炮》《怎么这么有趣！古典艺能入门》《一清二楚的单位数词》等。

内容简介

宇宙的诞生 生命之星——地球约诞生于46亿年前。与此相比，宇宙的诞生更是远古至极，令人惊诧。 据美国国家航空航天局（NASA）观测，至今为止，宇宙形成已有约137亿年历史。这一说法曾为学界定论。 但近年来，欧洲航天局（ESA）最新研究结果显示，宇宙的历史可以向前再追溯1亿年，即宇宙诞生是在138亿年前！ 那么，在138亿年前，宇宙究竟是如何形成的呢？在介绍地球诞生之前，让我们先来简单了解一下宇宙诞生的经过吧！ 现今，很多研究者认为“宇宙是从无到有的，直至宇宙大爆炸”。即从无到微观宇宙出现，并开始瞬间膨胀。膨胀速度惊人，仅从诞生后10-36秒至10-34秒内，宇宙体积便发生了超过100亿倍的变化。 宇宙诞生10-27秒后，迅速进入超高温、高密度的火球状态，即宇宙大爆炸。此时，引发宇宙迅速膨胀的能量形成了构成物质的基础——粒子。 从灼热的岩浆海开始 1023摄氏度超高温状态下的宇宙逐渐冷却，38万年后降至约3000摄氏度。随后，作为星体构成元素的氢原子、氦原子开始出现。现在宇宙存在大量氢元素、氦元素亦为那个时代带来的。 数亿年后，氢元素、氦元素等在化学反应作用下，形成高温气体云块，直至恒星诞生。但恒星在演化接近末期时，又会发生自爆（一般称之为“超新星爆炸”），将星体构成物质散播至更广阔的宇宙空间。这些散播开来的物质，再次形成新的星体。 这些星体的诞生与消亡反复上演，终于，在距今46亿年前的银河系一角，太阳与太阳系开始形成。 星体爆炸飞散开来的气体与尘埃因为引力作用被吸附到一起，形成高压、高温的状态，太阳由此诞生。同时，围绕在太阳周围的残留气体与尘埃聚集，形成星子，即行星的起源。 星子之间不断相互碰撞、结合形成原始行星。继水星、金星、木星之后，地球诞生了。 但是，诞生之初的地球，并非从一开始就是如今“水的行星”的状态。星子、陨石等频繁落下、撞击散发热量，以及水蒸气的温室效应，当时的地表温度超过了1200摄氏度。那时的地球布满岩浆，被称之为“岩浆海”，无比灼热。 岩浆海的凝固 地球在诞生之时，是一个被岩浆覆盖的灼热世界。如今它演变成充满水和生命的星球，究竟发生了什么呢？ 地球获得水的最重要的原因是其与太阳恰到好处的距离，以及地球本身恰到好处的大小。另外，地球是由岩石构成的星球也是其获得水的重要因素之一。因为存在地壳，所以地球能够承载及存积降水水源。 例如，天王星是冰态星球，不会存在液体水；木星是气态星球，即便降雨也会立即蒸发无法存积下来。 那么，作为星体存积水源必要条件的地壳，又是如何从岩浆海演变过来的呢？ 岩浆为黏稠状流体，铁、镍等质量重（密度高）的金属下沉至地球中心部，随后形成地核（金属的世界）。而剩下的质量较轻的岩浆便形成了地幔、地壳基质（岩石的世界）。 随着星子撞击地球的次数减少，地球表面温度开始下降，岩浆也开始冷却凝固，于是成为了覆盖地表的地壳。 至此，地球形成了由地核—地幔—地壳构成的三层结构。 地核—地幔—地壳的三层结构 接下来，让我们仔细了解一下现在地球内部的样貌。 由岩浆冷却凝固而成的地壳，陆地部分厚度为30~60千米，海洋部分为6~7千米。 在地壳下，有占地球质量80%以上的地幔。这原本是硅酸盐矿物——橄榄石在熔化状态下存留在岩浆海上层的物质，通过结晶，它们形成了厚厚的地幔。 另外，根据结晶构造的不同，在距离地表660千米深处，地幔又被分为上地幔和下地幔。一般认为，下地幔的橄榄石结晶构造以各种不同状态存在。 下地幔以下，从距离地表深2900~6400千米处的地球中心，为地核部分。地核，是铁、镍等重金属向地球深处下沉，在地球诞生早期阶段于中心部聚集而成的。因此，地核的主要成分为铁、镍等金属。 地核，也在距离地表5100千米深处被分为外核与内核。外核是熔化的铁、镍，呈液体状态；而内核铁、镍因处高压环境，呈固体状态。