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地球的起源

2020-07-23 19:39:06

       我们是由星尘组成的。137亿年前的宇宙大爆炸产生了原始的氢和氦,它们经过无数代恒星的核反应生成了构成我们身体的碳、氧和氮元素,还有硅、铝、镁、铁等构成地球的元素。

       星尘的记忆 恒星通过外层释放能量,直至走向生命的尽头。大质量恒星因无法承受自身的重量而坍缩,从而引发超新星爆炸,它们的灰烬散落成由尘埃和分子构成的云团。我们的太阳系就诞生于这样的云团。你身体中的每个分子都包含了恒星反应生成的元素,而你手上所戴金戒指中的每个原子也都产生于超新星爆炸。

       短寿命放射性同位素的衰变产物出现在古老的陨石中,这表明它们是在太阳系形成不久之前诞生于附近的超新星爆炸,可能正是这样的一场爆炸引发了太阳星云的首次坍缩。

       吸积当气体和尘埃被吸引到最终会形成太阳的中心天体处时,星云匀速旋转的角动量会使被吸积的物质形成盘状。这一观点在很长一段时期内只停留在理论层面,但在高倍塑远镜出现后,我们目睹了这一现象发生在其他恒星诞生区。例如,有着明显的尘埃和岩粒吸积盘的绘架座β星现在就能够成为行星。在其他成百上千颗恒星外探测到的所谓“太阳系外行星”表明,恒星的诞生常常伴有行星的形成。

       太阳星云中最早形成的坚硬岩粗是顶石球粒。它们多为粒状体硅酸盐岩石,直径在霉点几毫米到1厘来之间不等。当硅酸盐尘粒因为靠近新生的太阳或被辐谢,温度达到1500℃时,就会形成馆滴状的陨石球粒。今天地球上80%的陨石中都有限石球粒,而且它们生成的时间可以精确地推算出来。有着45.67亿岁高龄(误差为50万年)的陨石球粒是太阳系中最古老的物质。

       人们普遍认为太阳系中的行星是细小岩粒在吸积过程中相互撞击、聚集而成。这一过程的开始阶段最难理解,因为此时几乎没有凝聚岩粒团的引力,而且冲撞还会将它们再次打散。也许,岩粒的汇集就好比运动中的液体,它们凝聚在一起并且只能偶尔获得充足的能量“飞离”星团。倘若岩粒的相对速度足够缓慢,它们就又能够重新粘着在一起。当它们的直径达到好几米时,引力就会俘获越来越多的物质。

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