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地球形成之谜

2026-03-08 15:38作者:陈晓丹 编著

自古,人们对地球的起源作了种种探索。中国古代有盘古开天辟地的神话,国外流行上帝耶和华创造太阳、地球的传说。人们对地球起源的科学推索始于18世纪中叶。早期的地球起源假说分成两大派,一派叫做渐变派,另一派称为灾变派,但这两派都基于同一个前提,即行星形成以前的物质都是高温气体。渐变派可以拉普拉斯的星云假说为例。拉普拉斯认为,太阳系原是一团旋转的星云,因冷却而收缩,于是越转越快。在转动快到一定程度时,星云外缘的离心力超过了万有引力的控制,便分出一个圆环。此后星云继续收缩,又可分出另一个圆环,如此继续下去,以后这些圆环便聚成包括地球在内的九大行星。星云假说比较完满地解释了太阳系的基本特征:行星和太阳的组成元素一致,年龄相当,各行星都在不断地自转,各行星的轨道都近似圆形,所有行星几乎都位于同一平面上,在同一方向上,绕太阳公转等。星云假说与这些事实基本相符。但是,计算表明,太阳本身质量占太阳系总质量的99.87%,角动量只占0.73%;而九大行星及其卫星、彗星和流星等总共只占太阳系总质量的0.13%,但它们的角动量却占99.27%。从一个自然的统一体系出发,经过什么样的过程才会造成角动量这样悬殊的分布呢?这是20世纪40年代以前渐变假说所不能克服的困难。灾变派以布丰的碰撞假说为代表、认为太阳系是由两个或三个星体的碰撞而产生的。灾变论者靳斯和杰夫瑞斯设想,有另一个恒星从太阳旁边掠过或甚至发生边缘碰撞,于是从太阳体中引出了一条带状物质,两个星体的相对运动给了这带状物质以一定的角动量。恒星掠过以后,这个带便分裂成若干块,以后各自成了行星。碰撞假说,在40年代以前流行了约20年,但后来证明也不能成立。否定它的论据很多,主要的是,尽管避过了角动量分布这一困难,但恒星所给的角动量,远远不够把带状物质抛到太阳系的边缘。此外,如果带状物质是从太阳内部引出来的,它的温度就不低于1000万度,这样高温的气体离开太阳后会立即在太空中散开,不可能凝成行星。这些都是对灾变派假说有力的否定。

从40年代起,人们开始对以前的基本前提产生越来越大的怀疑。近30年来,许多人认为行星以前的物质是低温的尘埃、气体和陨石的混合物,并以此为出发点,提出了不少新的假说,对地球起源的认识也有所深化。不过,有人还是坚持旧前提。最近,还有人企图以宇宙空间的等离子体为出发点来建立一个地球起源的假说。不过这一假说还有待发展。总之,地球起源之谜尚待进一步揭开。

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