第348章 地球的起源(2)(2/2)
4.地壳的稳定与板块构造的萌芽:从原始地壳到大陆地壳
晚期重轰炸期结束后,地球的撞击频率大幅降低,地表温度持续冷却,原始地壳逐渐稳定,并开始发生分异和演化,形成了大陆地壳和大洋地壳,同时板块构造开始萌芽:
1.原始地壳为玄武岩质的洋壳,密度大、厚度薄;随着火山活动和岩浆侵入,部分洋壳发生重熔和分异,形成了密度更小、厚度更大的花岗岩质大陆地壳,这是大陆的雏形;
2.地球内部的地幔对流开始启动,带动地表的地壳发生缓慢的运动,形成了板块构造的萌芽(板块构造正式形成于约20亿年前),板块运动成为地球地质活动的核心动力(火山、地震、山脉形成均源于此)。
四、地球起源的关键特征成因:为何地球是太阳系唯一的宜居行星?
在太阳系的八大行星中,地球是唯一一颗拥有液态水、大气层、板块构造、磁场,且能孕育复杂生命的行星,其宜居性并非偶然,而是位置、质量、体积、撞击事件、太阳系环境等多重因素共同作用的结果,也是地球起源和演化过程中一系列“巧合”的叠加,这些特征被称为地球的宜居性条件,核心可总结为“天时、地利、人和”。
1.地利:处于太阳系的“宜居带”内
太阳系的宜居带(也被称为“金凤花带”)是指距离太阳适中,温度既不太高也不太低,能让液态水稳定存在于地表的区域,其范围约为0.8-1.5天文单位,而地球恰好位于宜居带的中心位置(1天文单位):
-距离太阳过近(如水星、金星),温度过高,液态水会蒸发,大气层会被太阳风剥离;
-距离太阳过远(如火星及外行星),温度过低,液态水会冻结,引力也无法束缚浓厚的大气层;
-地球的轨道为近圆形,轨道偏心率极小,使地球表面的温度变化平缓,无极端的冷热交替。
2.核心:适中的质量和体积,决定了地球的引力和圈层结构
地球的质量(约5.97×102?kg)和体积(约1.08×1012k3)处于太阳系岩质行星的“黄金值”,既不大也不小,直接决定了地球的核心宜居特征:
1.足够的质量产生适中的引力,能牢牢束缚大气层和海洋,不会像火星(质量过小)那样,因引力不足导致大气层流失;
2.适中的体积使地球内部能保持长期的熔融状态(放射性元素衰变放热+地幔对流),形成了液态的外核,进而产生地球磁场;地球磁场能形成“磁层”,抵御太阳风的高能粒子和宇宙射线,保护大气层和地表生命。
3.偶然:忒伊亚撞击带来的多重宜居条件
忒伊亚与原地球的碰撞,是地球成为宜居行星的关键偶然事件,若无此次撞击,地球可能永远无法孕育复杂生命:
1.形成月球:月球的引力能稳定地球的自转倾角(23.5°),使地球的四季更替和气候趋于稳定;若没有月球,地球的自转轴会发生剧烈摆动(倾角在0°-90°之间变化),导致气候极端化(如极昼极夜覆盖全球);
2.提升地球质量:忒伊亚的地核融入地球,使地球的质量和引力大幅提升,能束缚更浓厚的大气层;