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地球历史非常久远 。根据放射性碳定年法的测量结果,太阳系大约在65±0.08亿年前形成 ,而原生地球大约形成于65±0.04亿年前。从理论上讲,太阳的形成始于65亿年前一片巨大氢分子云的引力坍缩,坍缩的质量大多集中在中心 ,形成了太阳。
其余部分一边旋转一边摊平,形成了一个原行星盘,继而形成了行星 、卫星、小行星、彗星、流星体和其他太阳系小天体。
星云假说主张 ,形成地球的微行星起源于吸积坍缩后剩下的由气体 、冰粒、尘埃形成的直径为一至十千米的块状物 。这些物质经过1000至2000万年的生长,最终形成原生地球。初生的地球表面是由岩浆组成的“海洋 ”。
月球大约形成于45.3亿年前,关于月球起源的研究还没有定论 ,最受欢迎的是大碰撞假说 。该假说认为,有一颗叫做忒伊亚的天体与地球发生了碰撞,这颗天体的尺寸和火星差不多 ,其质量为地球的10%,碰撞引发了巨大的爆炸,爆裂出的物质飞到了太空中,经吸积作用形成了月球 ,而忒伊亚的一部分质量也熔入了地球。
在大约41亿至38亿年前这段时间,地月系统进入了后期重轰炸期,无数小行星撞击了月球的表面 ,使月球表面发生了巨大的改变,可以推测出,当时的地球也遭遇了很多的撞击。
从太古宙起地球表面开始冷却凝固 ,形成坚硬的岩石,火山爆发所释放的气体形成了次生大气 。最初的大气可能由水汽、二氧化碳 、氮气组成,水汽的蒸发加速了地表的冷却 ,待到充分冷却后,暴雨连续下了成千上万年,雨水灌满了盆地 ,形成了海洋。暴雨在减少空气中水汽含量的同时,也洗去了大气中的很多二氧化碳。
此外,小行星、原行星和彗星上的水和冰也对是水的来源之一 。黯淡太阳悖论指出,虽然早期太阳光照强度大约只有当前的70% ,但大气中的温室气体足以使海洋里的液态水免于结冰。约35亿年前,地球磁场出现,有助于阻止大气被太阳风剥离。其外层冷却凝固 ,并在大气层水汽的作用下形成地壳 。
陆地的形成有两种模型解释,一种认为陆地持续增长,另一种更可能的模型认为地球历史早期陆地即迅速生成 ,然后保持到当今。内部的热量不断散失,驱动板块构造运动形成大陆。根据大陆漂移假说,经过数亿年 ,超大陆经历三次分分合合。
大约7.5亿年前,最早可考的超大陆罗迪尼亚大陆开始分裂,又在6至4.5亿年前合并成潘诺西亚大陆 ,然后合并成盘古大陆,最后于约1.8亿年前分裂 。地球处于258万年前开始的更新世大冰期中,高纬度地区经历了数轮冰封与解冻,每40到100万年循环一次。最后一次大陆冰封在约10000年前。
未来演变
在15至45亿年后 ,地球的转轴倾角可能出现最多90度的变化 。据推测,地球表面的复杂生命发展还算年轻,活动能够继续达到极盛 ,维持约5到10亿年,不过如果大气中氮气完全消失,这个时间将会延长到23亿年。
地球在遥远未来的命运与太阳的进化紧密相连 ,随着太阳核心的氢持续核聚变生成氦,太阳光度将持续会缓慢增加,在11亿年后增加10% ,35亿年后则增加40%之多,太阳释放热量的速度也将持续增长。
根据气候模型,地球表面最终将会受到太阳辐射上升会产生严重后果 ,最初只是热带地区然后到极冠,长久下去,海洋将会汽化并消失 。
地球有哪些演变过程?
45亿多年前,这颗岩石行星最初只是漂浮在太空里的尘埃 ,这些尘埃源自于巨大古老的恒星在寿命终止时的大爆炸。
地球自形成以来也可以划分为5个"代",从古到今是:太古代、元古代 、古生代、中生代和新生代。有些代还进一步划分为若干"纪",如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪 、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪;中生代划分为三叠纪 、侏罗纪和白垩纪;新生代划分为第三纪和第四纪 。这就是地球历史时期的最粗略的划分 ,我们称之为"地质年代",不同的地质年代人有不同的特征。
距今24亿年以前的太古代,地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。但那时地壳很不稳定 ,火山活动频繁,岩浆四处横溢,海洋面积广大 ,陆地上尽是些秃山 。这时是铁矿形成的重要时代,最低等的原始生命开始产生。
距今24亿年-6亿年的元古代。这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着。到了晚期,地球上出现了大片陆地 。"元古代"的意思 ,就是原始生物的时代,这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物。
距今6亿年-2.5亿年是古生代。"古生代"是意思是古老生命的时代 。这时,海洋中出现了几千种动物,海洋无脊椎动物空前繁盛。以后出现了鱼形动物 ,鱼类大批繁殖起来。一种用鳍爬行的鱼出现了,并登上陆地,成为陆上脊椎动物的祖先 。两栖类也出现了。北半球陆地上出现了蕨类植物 ,有的高达30多米。这些高大茂密的森林,后来变成大片的煤田 。
距今2.5亿年-0.7亿年的中生代,历时约1.8亿年。这是爬行动物的时代 ,恐龙曾经称霸一时,这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类。蕨类植物日趋衰落,而被裸子植物所取代 。中生代繁茂的植物和巨大的动物 ,后来就变成了许多巨大的煤田和油田。中生代还形成了许多金属矿藏。
新生代是地球历史上最新的一个阶段,时间最短,距今只有7000万年左右。这时 ,地球的面貌已同今天的状况基本相似了 。新生代被子植物大发展,各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛。自然界生物的大发展,最终导致人类的出现,古猿逐渐演化成现代人 ,一般认为,人类是第四纪出现的,距今约有240万年的历史。
人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在 ,逐渐形成了今天的面貌
地球的起源、地球上生命的起源和人类的起源,被喻为地球科学的三大难题 。尤其是地球的起源,长期以来信奉上帝创造世界的宗教观念 ,哥白尼 、伽利略、凯普勒和牛顿等人的发现彻底推翻了神创说,之后开始出现各种关于地球和太阳系起源的假说。德国哲学家康德1755年设想因较为致密的质点组成凝云且相互吸引而成为球体、因排斥而使星云旋转,是关于地球起源的第一个假说。法国数学家兼天文学家拉普拉斯1796年提出行星由围绕自己的轴旋转的气体状星云形成说 。苏联的天文学家费森柯夫认为太阳因高速旋转而成梨形和葫芦形 ,最后在细颈处断开,被抛出去的物质就成了行星,最后演变成了地球。当然还有其他形形色色的假说 ,如英国天文学家金斯。他认为地球也是太阳抛出的,抛出的机制,在于某个恒星从太阳旁边经过,两者间的引力在太阳上拉出了雪茄状的气流 ,气流内部冷却,尘埃物质集中,凝聚成陨石块 ,逐步凝聚成行星……相信随科学的发展,地球起源之谜一定会被解开 。总之,在46亿年前 ,地球诞生了。地球演化大致可分为三个阶段:第一阶段为地球圈层形成时期,其时限大致距今4600百年年至4200百万年。刚刚诞生时候的地球与今天大不相同 。根据科学家推断,地球形成之初是一个由炽热液体物质(主要为岩浆)组成的炽热的球。随着时间的推移 ,地表的温度不断下降,固态的地核逐渐形成。密度大的物质向地心移动,密度小的物质(岩石等)浮在地球表面 ,这就形成了一个表面主要由岩石组成的地球。第二阶段为太古宙,元古宙时期 。其时限距今4200万年至543万年。地球自不间断地向外释放能量。由高温岩浆不断喷发释放的水蒸气,二氧化碳等气体构成了非常稀薄的早期大气层——原始大气 。随着原始大气中的水蒸气的不断增多,越来越多的水蒸气凝结成小水滴 ,再汇聚成雨水落入地表。就这样,原始的海洋形成了。第三阶段为显生宙时期,其时限由543万年至今 。显生宙延续的时间相对短暂 ,但这一时期生物及其繁盛,地质演化十分迅速,地质作用丰富多彩 ,加之地质体遍布全球各地,广泛保存,可以极好地对其进行观察和研究 ,为地质科学的主要研究对象,并建立起了地质学的基本理论和基础知识。
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