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星期五:我們的太陽系形成了

星期五下午4點,我們附近的一顆恒星死去了。來自超新星的壓強波將塵埃和氣體壓縮成一團云,其中還包含著你剛剛吸入的氧原子。這引起了一個連鎖反應,物質團的重量變得大到足以吸收周邊區域的塵埃與氣體,又變得更大也更重,繼續從它們周圍吸收更多的物質。僅僅45分鐘后,這團云就變成了一顆恒星,它的軌道上還有幾顆行星。這顆恒星就是我們的太陽——我們太陽系的中心。

所有行星都沿軌道圍繞著一顆恒星運動。行星距離恒星越近,恒星內部核反應產生的輻射就會更強烈地對行星加熱。在我們的太陽系中,距離太陽最近的行星尤其炎熱。如今,它們的表面溫度超過了400攝氏度。另一方面,外圍的行星則相當寒冷,太陽的照射都不能讓它們的溫度超過0攝氏度。距離太陽最遠的行星是一個冰凍的世界,其溫度低于零下185攝氏度。

太陽系的八大行星都沿軌道圍繞著太陽運動(非實際比例)

但是對其中一顆行星而言,它與太陽之間的距離剛剛好。由于處在太陽周圍的宜居地帶,這顆行星的溫度足夠低,因而水不會沸騰;同時溫度又足夠高,因此并非所有的水都會結冰。正是這顆行星,未來將會成為我們的家園——地球。

不過在最開始的時候,地球是灼熱的——實際上它呈現完全的液態。它也經常被大大小小的隕石擊中。其中一些石頭撞擊地球時的力量巨大,竟在碰撞后拋出一些物質,它們聚在一起沿軌道繞著地球旋轉,成為月球。

隨著地球因外太空的寒意逐漸冷卻,鐵、金、鈾等重元素沉入液態球體的中心。較輕的元素——包括硅和那些構成我們身體主要成分的碳、氧、氫、氮——則被留在了最外面的邊緣地帶,最終在地球外圍形成了一個由硅質巖石組成的固體外殼,并包裹著氣態的大氣層。

水滴降落到地表形成海洋

在最初的大氣中,分子逐漸開始形成——兩個氫原子連接在一個氧原子上形成原子組合——這便是水。到了傍晚的6點30分,溫度已經低到足以使水分子聚集成水滴。當水滴變得足夠大也足夠重時,它們就會降落到地球表面,這是第一次形成溫暖的海洋。

在這片海洋的深處,發生了一些不可思議的事情:碳、氫、氧互相連接,并與少量硫、氮、磷構成更大的分子。在某個時刻,這些分子的一部分通過將周圍的元素以同樣的方式連接,形成了一種可以實現自我復制的結構。這正是生命的基礎。這些分子是在什么時刻從一個復雜的化學體系變成某種有生命特征的物體的?生命是在特定時間出現在特定的位置的,還是在經歷了一系列漫長的嘗試后,第一次散落到地球的?對此,研究者還沒有獲得明確的答案,但我們本身就是生命順利延續的證據。

我們人類未曾因沉入地球中心的金屬受益,況且地球中心實在是遙不可及。幸運的是,星期五晚上10點左右發生的一件事,將對我們如何發展我們的社會產生決定性的作用。在當晚余下的時間里,地球被隕石狂轟濫炸,科學家們也不知道這究竟是為什么。一種理論認為,這是較大的行星正在調整軌道,因而擾亂了太陽系中其他物質的運動。無論如何,這些隕石中的金屬被拋在了地球表面,由于地殼此時已經變得較為堅固,因此這些金屬沒有下沉到地心。如今我們用它們制造汽車和叉子。

午夜前大約半個小時,地殼開始裂開并運動。然而,我們這顆星球上的地殼是由浮在地幔外圍的板塊構成的,地幔好比大量黏稠的巖石。當熔融的巖石從板塊之間的裂縫出現時,地球表面的低溫足以使其凝固并形成新的地殼。因此,當板塊進行相對運動時,它們的形狀也會不斷變化。當兩個不同板塊上的大陸發生碰撞時,巨大的山脈便形成了——比如隨著印度板塊從南部持續擠壓亞洲板塊,直到如今,喜馬拉雅山脈仍在不斷生長。在許多地方,一個帶有薄海床的板塊會在另一個更厚的大陸地殼板塊下方滑動。如今南美洲的太平洋沿岸就出現了這種情況。在其他一些地方,板塊會肩并肩地相互摩擦。如果被卡住,那么當它們重新開始滑動時,就可能會觸發巨大強度的地震,壓碎基巖,并在整個基巖上留下巨大的系統性裂縫。

地球板塊之間的舞動被稱為板塊運動。在我們的太陽系中,地球是唯一擁有如此活躍地表的行星。為什么只有地球的地殼會“跳舞”呢?這一原因至今尚不清晰。但是如果沒有這種舞動,地球也將會是一顆死氣沉沉的行星。板塊運動是地球的輸送帶,它驅動著所有讓我們的星球變得如此令人興奮的力量。借助于水和風,有些物質已經被輸送到海里,并被深埋在海底數百萬年,而這一運動卻使得它們能夠重見天日,從而完成地球的物質循環。它造成縱貫地殼的裂痕,流動的水可以將元素經由此處從深處向上輸送。如今,這些裂縫的遺跡,就是我們開采黃金和其他金屬的位置。

喜馬拉雅山脈

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