137亿年前宇宙 的 诞生,奠定了地球产生的物质基础。地球作为一个行星 , 起源于 46亿年前的原始 太阳星云 。
(一)太阳系的形成。 银河弥漫的 气体云,在 力的作用下不断收缩, 在 旋涡 湍流的推波助澜下 , 气体云被撕裂 成大量 碎片星云 , 大质量的星云 逐渐 缩合坍塌形成 恒星。太阳就是 恒星 之一,它不断 旋转 、 收缩 ,在长期 力的作用下 形成 了 原始太阳。 在原始太阳 周围 ,一些气体、冰粒、尘埃等物质 不断碰撞 、聚合 ,形成了今天的八大行星。 在 行星周围的 这些 物质,也 逐渐演变成其 卫星。
距离太阳较近的行星,如 水星、金 星和火星与地球一样, 形成所需时间较短, 保留了较多的重物质 ,拥有固态的外壳 ;而木星、土星等外行星, 距离 太阳较远, 其形成所需时间更长, 至今还保留着较多的轻物质 , 如 气态的 木星 。
图1:太阳系
(二)地球形成 。 在原始太阳形成后,其周围的物质微粒在 力的作用 下, 不 断 碰撞吸积,形成许多星子, 星子的不断碰撞、融合形成了许多 行星,地球 是其中之一 。
在地球形成过程中, 一些轻物质如氢、氦等 不断挥发分离出来,并被太阳抛出的物质带到太阳系的外部 。一些 重物质 如铁、硅、硫等 聚 凝 起来逐渐形成了 原始 地球。 在 原始地球 中, 氢和氦 仍占其 总质量的 98% ,其余为 固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段 所 抛出的物质。
图2:原始地球
原始地球在诞生之初, 不断遭受陨石和小行星的撞击,再加上其内部放射元素衰变所带来的热量,致使地球表面到处都是喷发的火山和流淌 的 熔岩,整个地球就是一个 熔融体 。随着外来 撞击 的减少,以及地球内部热量的减弱 ,地表温度 逐渐 降低, 岩浆凝固、结节,形成了满目疮痍的原始地貌 。
(三)地理环境 。 地球自形成以来经历了许多变化,包括 地球构造、 陨石撞击 、 火山喷发、气候变 迁、海洋形成 等。
地球在刚形成时,并无分层结 构 。 炽热熔融体 在 旋转和重力作用下,内部物质开始分 离 。较重的物质聚集到地球的 内部 ,形成地核;较轻的物质则悬浮于地球的表层,形成地壳;介于两者之间的物质则 形成 了地幔。
在地球 形成 早期,原始大气 (氢、氦) 都逃逸了。但随着物质的分化, 存 在 于 地球内部的各种气体上升到地表 ,形成了新的 大气层。氢气、氨气、甲烷、硫化氢、二氧化碳 、 水蒸气等构成了原始大气层,但没有氧气。
在 40亿年前, 地球内部结晶水受内部高温的影响, 升腾 进入地表大气。伴随着地表温度的下降,气态水经过积聚凝结,以降雨的形式又重回地面,这种情况持续了 近千 万年。由于地 球 表面 隆起凹陷 , 水 在低洼处聚集,慢慢地 形成了 海洋、湖泊、河流 等,形成了大气 水循环 系统 。
地壳的出现,大气层、海洋的形成以及水循环的开始,地球形成了生命起源所需的地理环境。