第2章 探索地球的起源(2 / 2)

太陽係

總的來說,關於太陽係的起源的學說已有40多種。20世紀初期迅速流行起來的災變說,是對康德—拉普拉斯星雲說的挑戰;20世紀中期興起的新的星雲說,是在康德—拉普拉斯學說基礎上建立起來的更加完善的解釋太陽係起源的學說。人們對地球和太陽係起源的認識也是在這種曲折的發展過程中得以深化的。

至此,我們可以對形成原始地球的物質和方式給出如下可能的結論:形成原始地球的物質主要是上述星雲盤的原始物質,其組成主要是氫和氦,它們約占總質量的98%。此外,還有固體塵埃和太陽早期收縮演化階段拋出的物質。在地球的形成過程中,由於物質的分化作用,不斷有輕物質隨氫和氦等揮發性物質分離出來,並被太陽光壓和太陽拋出的物質帶到太陽係的外部,因此,隻有重物質或土物質凝聚起來逐漸形成了原始的地球,並演化為今天的地球。水星、金星和火星與地球一樣,由於距離太陽較近,可能有類似的形成方式,它們保留了較多的重物質;而木星、土星等外行星,由於離太陽較遠,至今還保留著較多的輕物質。關於形成原始地球的方式,盡管還存在很大的推測性,但大部分研究者的看法與戴文賽先生的結論一致,即在上述星雲盤形成之後,由於引力的作用和引力的不穩定性,星雲盤內的物質,包括塵埃層,因碰撞吸積,形成許多原小行星或稱為星子,又經過逐漸演化,聚成行星,地球亦就在其中誕生了。根據估計,地球的形成所需時間約為1000萬~1億年,離太陽較近的行星(類地行星),形成時間較短;離太陽越遠的行星,形成時間越長,甚至可達數億年。

至於原始的地球到底是高溫的還是低溫的,科學家們也有不同的說法。從古老的地球起源學說出發,大多數人曾相信地球起初是一個熔融體,經過幾十億年的地質演化曆程,至今地球仍保持著它的熱量。現代研究的結果比較傾向地球低溫起源的學說。地球的早期狀態究竟是高溫的還是低溫的,目前還存在著爭論。然而無論是高溫起源說還是低溫起源說,地球總體上經曆了一個由熱變冷的階段,由於地球內部又含有熱源,因此,這種變冷過程是極其緩慢的,直到今天地球仍處於繼續變冷的過程中。

星雲說

星雲說,關於太陽係起源於原始星雲的各種假說的總稱。一類假說認為太陽係內的所有天體都由同一團原始星雲形成,中央部分形成太陽,外圍部分形成行星、衛星等天體,這類假說被稱為共同形成說;另一類則認為太陽先形成,然後由太陽從恒星際空間俘獲彌漫物質形成原行星雲,再由原行星雲形成行星和衛星,這類假說被稱為俘獲說。