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生命是如何诞生的?这是一个神秘而又复杂的问题 。
在实验室中 , 科学家试图用热量、闪电和紫外线刺激试管中的原始地球大气成分 , 各成分化学键在能量的作用下被拆开 , 包括氨基酸、嘌呤和嘧啶等在内的有机化合物 , 甚至蛋白质和核酸出现了 , 但就此止步 。
生物大分子即使再大再复杂 , 也是没有生命的 , 非生命和生命之间横跨着一道不可逾越的鸿沟 。
这给地球上生命的诞生蒙上了一层神秘的面纱 。
地球是如何做到的?【地球中的生命是如何诞生的?科学家在实验中始终无法完美复刻】从目前来看 , 宇宙中有生命的唯一绿洲就是地球 。
从太空来远眺地球 , 一颗晶莹剔透的蓝色星球 , 水汪汪的 , 生机勃勃 。
然而46亿年前的地球又是另外一番景象 。
起初 , 构成地球的只是一团星际物质 , 包括氢气、氦气、尘埃 , 以及种类繁多但少量的其他元素 。 这些星际物质一边在相互之间的引力作用下逐渐凝聚 , 一边绕着太阳转动 , 慢慢地 , 形成一个疏松的球形 。
最初的地球灰秃秃的 , 蓬松至极 , 但就孕育生命方面占据着天时地利 。
天时要知道 , 随着恒星质量的增大 , 寿命会急剧缩短 。
对于一颗质量为太阳8倍的恒星 , 寿命可能仅仅只有几百万年 , 寿终正寝后就会在超新星爆发中化为碎片 。 当然不光它自己 , 还有旁边的行星小弟 。
如此短的时间内根本无法孕育生命 。
而我们的太阳并非是那种质量巨大的恒星 , 适中的质量意味着长久的寿命 。 太阳已经发光发热了50亿年 , 还可以继续燃烧50亿年!
地利地球距离太阳的位置不近不远 , 不会冻僵 , 也不会烤焦 。
地球恰当其分的位置和质量一方面很幸运地没有过度成长 , 变成土星那样的气体行星 , 另一方面也可以产生足够的引力作用于气体 , 形成大气层 。
这些都为生命的诞生创造了条件 。
但起初的灰秃秃的地球没有任何结构 , 就像是在地上随意抓起一把泥土捏成一个球球 , 但时间会改变一切 。
地球为自己构造层次结构这个小球球的深处在自身引力的作用下不断收缩 , 中心处的压力越来越大 , 密度也越来越高 。 由于阻挡作用 , 处于中心的物质分子辐射出的热无法释放出去 , 由此地球中心区域开始升温 。
地球中心温度不断升高 , 一直到达铁的熔点时 , 附近的铁、镍以及硫化铁等就开始融化并流向地球中心 , 成为液态的地核 。
随着地球的收缩 , 压力也在逐渐加大 , 中心区域的温度也在升高 。 中心区域的液态铁凭借热量的对流作用把热量向外层物质传送 , 一直传递到地表 , 更多的物质被熔化 。
渐渐的 , 整个地球都处于熔融态 。 在这样充分的熔融中 , 重元素不断向中心沉降 , 轻元素不断上浮 , 自动形成了清晰的层次结构 。
地球大气层形成的准备地球在构造层次的过程中 , 也会排出包括氢气和氦气在内的大量的气体 。 它们最初包围在地球的外围 , 构成地球的第一代大气层 。
这些气体太轻了 , 靠引力拉住它们是一场考验 , 而此时地球磁场仍在建立之中 , 缺少了地球磁场对太阳风偏转作用的作用 , 轻飘的气体很快就被太阳风吹散到太空去了 。
就这样 , 地球失去了第一代大气层 。
此时地球核心压力已经超过350万个大气压 , 如此大的压力把液态的铁、镍等压成了紧密的固态 。 这个固态内核的半径约1200千米 , 1200千米开外的铁由于压力降低仍然保持液态 。
地球的自转使得液态铁质外壳转动起来 , 固态的铁内核和液态的铁外壳之间出现了耦合和转动 , 构造成一个巨大的发电机 , 产生了地球磁场 。
地球磁场虽然无形 , 却可以释放大量的能量 , 狂暴的太阳风也只能绕道而行 , 这为之后地球第二代大气的形成提供了有力的保护 。
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