地球的起源与演化

2016年3月4日，人类宇宙观测距离记录再次被哈勃望远镜刷新，成功捕捉到了距离地球达134亿光年的GN-z11星系发出的微光。这个名为GN－z11的星系是一个异常明亮的“婴儿星系”，位于大熊星座方向。换句话说，人们现在观测到的是它在宇宙大爆炸后4亿年时的样子20世纪初，天文学家斯里弗尔在观测银河系外的仙女座大星云时，取得15个星系的光谱资料，经过研究，发现其中13个正在以每秒数十万米的高速退行，即离开我们愈来愈远。1929年，哈勃根据观测到的河外星系正在退行的资料，提出：一个星系退行的速度和它与我们地球的距离成正比，即离得愈远退行愈快。我们已知的宇宙正在膨胀。宇宙的爆炸：巨蛇座鹰状星云(M16)恒星在这里诞生麒麟座玫瑰星云(约50万岁的“婴儿”恒星)超新星遗迹(大麦哲伦星云中的1987A超星型)天琴座环状星云(中心为白矮星)宇宙大爆炸的证据:爆炸形成的宇宙一直在降温，恒星是在降到40000K以下时才开始形成；现在测得最老的星系的年龄都只有100多亿年，符合这个理论的推断；盖莫预言：在大爆炸的特殊宇宙背景下产生出来的微波辐射，至今还存在于宇宙空间中。彭兹亚斯和威尔逊于1964年测得一种3K的微波背景辐射。现在测得不同天体上氦丰度，一般都达到30%左右；因爆炸而使星系间的距离拉开，更已是熟知的事实；天文观测中已多次记录到超新星爆炸；另外新近得到的两个黑洞撞击爆炸的信息，都可以作为佐证。太阳系及地球的起源：星云说康德认为是万有引力的作用，使这些原始的弥漫物质逐渐分别凝聚，形成了太阳系内的各天体。拉普拉斯旋转星云析出圆环，圆环一次又一次地被分出来，并分别凝聚结成行星，行星周围的卫星也有着类似的形成过程，星云中心部分则收缩成为太阳。星云说不能解决太阳和行星的单位质量的角动量问题，太阳和行星的单位质量的角动量，应该是一样的，但实际上相差近100倍。俘获说原始太阳随银河系公转，在经过有大量星际物质弥漫的空间时，将它们吸引在周围，成为行星的物质来源的，用外来物质形成的行星，角动量可以和太阳不同。磁耦合说太阳可以通过磁场的作用，把自己的一部分角动量转移给形成行星和卫星的云团。电磁场的作用能说明在太阳系形成的过程中，从中心抛出物质的质量虽不多，但带走的角动量可以很多。灾变说潮汐说地球的形成在太阳系内，由于接受的太阳辐射多，温度高，轻的气体被辐射到远处，散失到太阳系的外部远处构成类木行星。近太阳的地区，以尘埃中的固体物质为主，化学组成当然和原来的星云有显著的不同（铁、硅、镁、氧为主）近处构成类地行星。金星火星地球水星木星土星天王星海王星火卫一(Phobos)表面有一巨大的陨石撞击坑火卫二(Deimos)每30小时绕火星运行一周月球上的撞击坑哈雷彗星大约在40亿年前，地球接近于均质体，由于内部生热，在地内400－800km深部温度已达2000C。由于铁、镍的熔点较硅酸盐低，因此优先融化形成金属层。同时，硅酸盐开始软化，开始发生重力分异。于是，比重大的铁、镍熔滴开始沉向地心，沉降过程中，重力能转化为热能，导致地球大部分发生熔化，于是全面的重力分异作用发生。导致硅铝－硅镁质物质上浮形成地壳；铁、镍下沉形成地核；二者之间的铁镁硅酸盐形成地幔。终于形成地球的层圈构造。地球上最古老的岩石年龄为38亿年，意义？？？原始地球表面如同现今的月球一样，没有水、气、生物圈，是地球分异过程中逐渐形成的。水圈的形成——原始冷的地球把水分组合在矿物中。当地球逐渐热起来，便发生熔化和分异作用，水便以蒸气云的形式或随同火山喷发而释放出来，水气遇冷形成降雨，汇集形成水圈。大气圈的形成——原始冷的地球不可能吸附气体，后来由于火山作用，释放出气体（水蒸气、二氧化碳、一氧化碳和少量氯化氢、氨和甲烷等）。（1）水蒸气在太阳紫外线光照射下，分解形成氢和氧，氢逃逸于太空。（2）新生的氧和氨反应（4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O），生成氮气。（3）光合作用摄取CO2，放出O2原始的大气圈逐渐形成。由于大气圈、水圈的形成，逐渐形成了生物圈。单细胞生物（原核生物）：细菌和兰藻、少量迭层石迭层石发育，出现真核生物。藻类大发展（兰藻、绿藻、褐藻、红藻等）；迭层石发育；真核生物发展。三叶虫、腕足类、笔石、头足类、珊瑚、棘皮动物和古杯类（寒武纪生物大爆发）。陆生植物繁盛，（孢子植物为主，少量裸子植物是“鱼类时代”；“两栖类时代”；爬行类；无脊椎动物开始繁盛，出现昆虫等。爬行类繁盛，“恐龙时代”；出现鸟的祖先——始祖鸟哺乳动物和被子植物动物和被子植物。生命的起源与演化