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        你知道地球有多努力嗎

        2023-02-28 08:24:26圖書君
        讀者 2023年3期
        關(guān)鍵詞:星系團(tuán)大氣層星系

        ☉圖書君

        地球和人類的存在,本身就是一種奇跡。

        地球能形成,我們得以誕生在這里的概率有多大?

        著名天文學(xué)家卡爾·薩根估算過,10的33次方分之一。這個(gè)數(shù)字是什么概念?

        《三體》的作者劉慈欣說過:“你知道在宇宙中生命誕生的概率有多大嗎?就像有一堆金屬垃圾,來了一陣龍卷風(fēng)把它們卷上天,然后它們掉下來自動(dòng)組裝成一輛車……所以我們的存在就是一種奇跡,僅僅是活著就已經(jīng)很了不起了。”

        我們每個(gè)人的存在,都要從137億年前說起。

        最初的宇宙溫度十分高,密度非常大,直到137億年前,“創(chuàng)世大爆炸”發(fā)生,時(shí)間、空間和能量出現(xiàn),大量基本粒子涌現(xiàn)出來。

        幾十萬年后,宇宙漸漸冷卻,氫和氦等宇宙基本物質(zhì)形成。隨著星系中天體的爆炸,其他元素也逐漸形成,其中就包括構(gòu)建地球生命體的基質(zhì)、我們身體里都有的碳元素。

        46億年前,一團(tuán)由灼熱氣體和塵埃構(gòu)成的巨型旋轉(zhuǎn)云,坍縮形成了太陽(yáng)系。

        在太陽(yáng)這顆年輕的恒星附近,大量塵埃集聚在一起,行星出現(xiàn)了,并逐漸增大自己的體積。

        其中就包括我們的地球,它曾遭受無數(shù)次較小天體的碰撞,在這個(gè)過程中慢慢獲得了額外的質(zhì)量。

        最初,地球是一顆熾熱的熔巖星球,但它漸漸冷卻下來并形成了堅(jiān)實(shí)的地殼。地球具有足夠的地心引力,這使它能夠保持住含有水蒸氣的氣態(tài)大氣層而不致散逸。

        在太陽(yáng)核心區(qū)域,氫元素經(jīng)由熱核反應(yīng)鏈轉(zhuǎn)化成氦。這個(gè)過程讓太陽(yáng)發(fā)光,還產(chǎn)生了向外的巨大壓力,正好將太陽(yáng)向內(nèi)的引力抵消。因此,太陽(yáng)維持著一種被稱為“流體靜力平衡”的穩(wěn)定狀態(tài)。

        地球的一切都剛剛好,如果離太陽(yáng)更近,地球上的河流和海洋里的水就會(huì)沸騰、蒸發(fā);如果離太陽(yáng)太遠(yuǎn),地球?qū)?huì)是一片冰天雪地。如果地球上的溫度低或高一點(diǎn)兒,那么地球上就不會(huì)有生命產(chǎn)生了。

        地球表面包裹著一層大氣層,臭氧保護(hù)我們免受有害輻射的傷害,適中的大氣束縛住適量的太陽(yáng)能,讓地表溫度保持舒適,在零攝氏度之上,讓水不至于結(jié)冰。

        水,是地球成功孕育生命的關(guān)鍵。

        地球是一顆充滿活力的星球,地表上下的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使年輕的山脈和深溝不斷形成,這些地表特征又慢慢地受到河流、降雨和冰凍過程中的水沖刷以及海浪撞擊的影響。

        擁有月球?qū)Φ厍騺碚f是幸運(yùn)的,月球的引力可以穩(wěn)住地球,沒有月球,地球的自轉(zhuǎn)軸就會(huì)飄忽不定,天氣也將隨之突變。

        月球背面滿是環(huán)形山和撞擊坑,也正是因?yàn)樗硨?duì)著地球,默默地替地球承受了更多的隕星轟擊。

        星系聚簇形成星系團(tuán),星系團(tuán)聚集起來則形成了擁有數(shù)以億計(jì)的星系的超星系團(tuán)。

        銀河系所在的星系團(tuán)被稱為本星系群,銀河系只是組成本星系群眾多星系中的一個(gè)。

        地球是太陽(yáng)系八大行星之一,而太陽(yáng)系又僅是銀河系的一部分。地球之于宇宙,實(shí)在小得超乎想象。但宇宙絕大部分處在廣袤、寒冷的真空之中,在星際空間永恒的黑夜里,這顆小小的藍(lán)色星球,又是獨(dú)一無二的存在。

        地球上的生物史,在整個(gè)宇宙里可能都是奇跡。

        根據(jù)化石提供的證據(jù),大概40億年前,在原始地球的湖海里就產(chǎn)生了生命。閃電和太陽(yáng)輻射的紫外線,分解了原始大氣層中含氫的簡(jiǎn)單分子,分解的碎片又自動(dòng)結(jié)合成越來越復(fù)雜的分子。這種早期的化學(xué)物質(zhì)溶解在海洋里,形成了一種逐漸復(fù)雜的有機(jī)液。

        直到有一天,偶然出現(xiàn)了一種能夠利用有機(jī)液里的其他分子,作為零件粗略地復(fù)制自己的分子。

        這就是DNA(脫氧核糖核酸),生命的基本組件。

        這時(shí)的地球,可以說是一個(gè)分子的樂園,當(dāng)時(shí)還沒有捕食者。分子們只是在不停地繁殖、突變和選擇性淘汰。

        具有特別功能的分子終于結(jié)合在一起,形成一種分子集體,這就是細(xì)胞。

        這個(gè)過程持續(xù)了大概10億年。

        若干單細(xì)胞組合在一起,初始的多細(xì)胞生物體產(chǎn)生了。

        大約20億年前,性和繁殖產(chǎn)生了。在此之前,新的生物體只能通過隨機(jī)突變進(jìn)化,這是一個(gè)極其緩慢的過程。

        性產(chǎn)生后,兩個(gè)生物體就能整段地交換它們的DNA遺傳密碼,繁殖出大量的新個(gè)體,進(jìn)化速度便大大加快了。

        到了10億年前,海洋里已經(jīng)充滿了簡(jiǎn)單的綠色植物,它們制造了大量的分子氧,逐漸改變了原來大量含氫的地球大氣。

        雖然我們的生存離不開氧氣,但高濃度的氧對(duì)沒有保護(hù)的有機(jī)物來說也是一種毒藥,大量的原始生物體因?yàn)檫m應(yīng)不了高含氧量的環(huán)境而滅亡。生物慢慢繁衍又消亡,直到比氧溫和得多的氮?dú)饧尤?,才逐漸形成我們現(xiàn)在呼吸的大氣。

        地球大氣層的99%源自生物??梢哉f,天空是用生命換來的。

        “寒武紀(jì)爆炸”發(fā)生在5億多年前,新的物種急劇增加,海洋里充滿了許多不同形態(tài)的生物。

        到5億年以前,大量成群結(jié)隊(duì)的三葉蟲在海底獵食?,F(xiàn)在,三葉蟲不復(fù)存在,它們已經(jīng)于億年前消失。一些在地球上一度存在的動(dòng)植物,如今已無活著的跡象,只存在于化石里。

        當(dāng)然,現(xiàn)在地球上的各種生物也是過去所沒有的。物種就是這樣來去匆匆,一閃而過。

        寒武紀(jì)后,生命的進(jìn)化節(jié)奏大大加快,魚類和脊椎動(dòng)物誕生了,植物從海里移居到陸地上,昆蟲與兩棲動(dòng)物誕生,樹和爬行動(dòng)物出現(xiàn)了。恐龍誕生,哺乳動(dòng)物出現(xiàn),天空中有了初始鳥類??铸垳缃^,靈長(zhǎng)類出現(xiàn)。

        在幾百萬年前,原始人類出現(xiàn)了。

        在動(dòng)輒以億年為計(jì)量單位的進(jìn)化時(shí)間表里,只花了200萬年就從早期猿人進(jìn)化到現(xiàn)代人的人類,堪稱進(jìn)化史上的奇跡。

        工具發(fā)明、技術(shù)進(jìn)步,人類文明開始發(fā)展,人類對(duì)于地球的認(rèn)知,也逐漸從“地球是無限的”,發(fā)展到“地球是圓的”,再認(rèn)知到宇宙的存在。中世紀(jì)流傳著“地心說”,后來人類逐漸意識(shí)到宇宙并不是以地球?yàn)橹行?,更不是為了人類而存在的。人,只是茫茫宇宙里一粒不起眼的微塵。

        卡爾·薩根寫道:“我們的星球只是在這被漆黑包裹的宇宙里一粒孤單的微粒而已。我們是如此的不起眼——在這浩瀚的宇宙之中。”

        就是這樣微小的人類,在短短幾千年中,研究著地球的變遷、宇宙的起源這樣超越自身的終極問題。這難道不是一件很讓人熱血沸騰的事情嗎?

        (林 一摘自微信公眾號(hào)“中國(guó)國(guó)家地理BOOK”,劉 宏圖)

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