地球的形成历程

地球的形成历程

我们生活的这个地球是如何形成的？具有了一定科学知识的当代人，当然不会满足上帝“创世说”或开天辟地说这样的答案。实际上，早在18世纪，法国生物学家布封就以他的彗星碰撞说打破了神学的禁锢。然而，人们也许还不知道，随着科学的进步，关于地球成因的学说已多达10多种，现列举一些如下：

1.彗星碰撞说。很久很久以前，一颗彗星进入太阳内，从太阳上面打下了包括地球在内的几个不同行星（1749年）。

2.陨星说。陨星积聚形成太阳和行星（1755年，康德在《宇宙发展史概论》中提出）。

3.宇宙星云说。星云（尘埃）积聚。产生太阳，太阳排出气体物质而形成行星（1796年，法国拉普拉斯在《宇宙体系论》中提出）。

4.双星说。除太阳之外，曾经有过第二颗恒星，行星都是由这颗恒星产牛的。

5.行星平面说。所有的行星都在一个平面上围绕太阳转，因而太阳系才能由原始的星云盘而产生。

6.卫星说。海王星、地球和土星的卫星大小大体相等，也可能存在过数百个同月球一样大的天体，它们构成了太阳系，而我们已知的卫星则是被遗留下来的“未被利用的”材料。

在以上众多的学说中，康德的陨星说与拉普拉斯的宇宙星云说，虽然在具体说法上有所不同，但二者都认为太阳系起源于弥漫物质（星云）。因此，后来把这个假说统称为康德一拉普拉斯假说，而被大多数科学家认可。

随着科学的进展，人们发现“星云假说”也有不少不能自圆其说的问题。如逆行卫星和角动量分布异常问题。根据天文学上观察到的事实：在太阳系的系统内，太阳本身质量占太阳系总质量的99.87%，角动量只占0.73%；而其他九大行星及所有的卫星、彗星、流星群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%。这一奇特现象，天文学上称为太阳系角动量分布异常问题。星云说对产生这种分布异常的原因“束手无策”。

另外，现代宇航科学发现越来越多的太空星体互相碰撞的现象，1979年8月30日美国的一颗卫星P78一1拍摄到了一个罕见的现象：一颗彗星以每秒560公里的高速，一头栽入了太阳的烈焰中。照片清晰地记录了彗星冲向太阳被吞噬的情景，12小时以后，彗星就无影无踪了。

1887年，也发生了一次“太空车祸”，人们观测到一颗彗星在行经近日点时，彗头被太阳吞噬；1945年，也有一颗彗星在近日点“失踪”。

苏联天文学家沙弗洛诺夫还认为：地球所以侧着身子嗣绕太阳转，是地球形成一亿年后被一颗直径1000公里，重达1012亿吨的小行星撞斜的……

既然宇宙间存在天体相撞的事实。那么，布封的“彗星碰撞”说的可能性依然存在，于是新的灾变说应运而生。

今天，关于地球起源的学说层出不穷，但地球究竟是怎样形成的，仍是一个谜。

地球转，地核也转吗

前苏联一位名叫帕·切尔卡申的研究人员，根据计算认为，地核的旋转速度要比其外壳快上许多倍。看来，这一假设颇有些不平常。物理学家、行星学家以及动力学专家，都对这一大胆假设很感兴趣。

早在4个世纪以前，伽利略就确定了自由落体加速度。牛顿发现万有引力定律也已有300年了。然而对重力加速度的物理本质，现代科学至今未能做出令人满意的回答。

根据爱因斯坦广义相对论方程，可以得出引力波存在的可能性。这种引力波也许有助于问题的解决，但是经过几代科学家们的努力，这种引力波始终未能发现，因此直到目前都不能不承认，那些怀疑引力波存在的观点仍然是强有力的。

帕·切尔卡申根据理论推算，提出了一种假设：地核旋转速度比其外壳（地幔）快16倍。他认为自南落体加速度的物理本质正蕴涵于这一理论之中。根据他的计算，如果地球表面旋转速度为每秒0.465公里，那么根据已知的地核地质半径推算，地核表面的旋转速度应为每秒4-3公里。在近地低轨道上飞行的人造卫星，也是以与地核相同的角速度旋转的。

按照这一假设，我们可以对地球电磁场产生的机理做出有趣的解释。地球模型的剖面看上去很像发电机：地幔是定子，地核是转子。于是人们就想，假如地球是一部巨型发电机，那么当人们找到了通向地核的方法以后就可以获得取之不尽、用之不竭的能源。

让我们来设想一下未来有这样一个电站：巨大的超导电缆从四面八方通向电站；其附近没有水坝，也没有冒烟的大烟囱；电站厂房内没有涡轮机、锅炉、原子反应堆，也没有热核装置……巨大的电能直接由地核产生……那么，世界上只要有几个这样的电站，就可以保证全球用电了。当然，这一切在今天还只不过是想象而已。

不过，帕·切尔卡申的假设可以回答这样一个问题：为什么一些天体没有磁场？答案很简单：要么是天体核的旋转速度不足以产生磁场，要么是天体根本就没有核。

从行星学角度看，帕·切尔卡申的假设是很有意思的。它有助于在理论上确定地球以及太阳系所有其他行星核的半径、质量、密度、转速以及其他一些参数。总的讲，这些计算与目前科学研究所得出的结果是一致的。

如果帕·切尔卡申的大胆假设得到了验证，那么它就可以用来解释自南落体加速度和引力常数的物理本质。它们将与光速、电荷单位、哈勃常数以及其他一些量并列为物理学的主要基本常数。

现代科学都了解，太阳动量矩（脉冲矩）中占所有行星总动量矩的2%。显然，这里动量矩与守恒定律是不相符的。帕·切尔卡申的假设可以解释这一矛盾现象。根据他的假设，不足的动量矩完全出于太阳核心，它的转速比其外层要快上218倍。根据帕·切尔卡申的计算得出的太阳核心的旋转周期，与通过试验确定的太阳光的脉冲周期2小时40分是一致的。

当然，帕切尔卡申的假设也带来了许多问题。例如：什么力量使地核旋转？为什么这一转速后来不传给地幔？为什么？为什么……是啊，不正是因为这些“为什么”帕·切尔卡申的观点才叫做假设吗！要知道，正是这样一些假设常常给人们带来新的发现，而人类需要发现的东西又是何其多呀！