消防儿童活动场所界定:地球是从哪里来的？

        在人类已知的宇宙天体中，最美丽最可爱最富有生气的就是我们人类及无数生灵赖以生存的地球。
        那么，地球是从哪里来的呢？
        20世纪50年代前，人们对地球的起源还是一无所知。进入50年代，荣获诺贝尔奖的化学家哈尔德?尤里斯提出了有关地球起源的一条化学线索：构成地球的是小的岩石体而不是太阳气体云的凝缩。70年代，地球化学家精确地测定出陨石、地球岩石及月岩的年龄，证明地球大约形成于45．5亿年前。
        太阳星云物质最初聚集成的星子，即一种像岩石一样的小行星似的天体，它们互相碰撞结合在一起，便产生了惰性气体贫乏的地球。
        地球逐渐形成后，低速碰撞又持续了数万年之久。由于原始地球越来越大，引力也随之增大，开始吸引较高速度的星子。猛烈的碰撞产生大量的热，迅速将地球表面熔化，形成了原始的熔岩表层，地球和月球最初的表面就是岩浆海洋。
        地球继续进化，碰撞产生的热量维持着岩浆海洋，液态使1密度较大较重的元素如铁、镍等与较轻的岩石物质分离并下沉，形成地球的核心。在地核的外边是硅酸盐极丰富的岩层，称为地幔。当碰撞速度下降、熔岩冷却后，重量最轻的无机物构成了地球的外壳--一个几十公里厚的花岗岩表层。
        经历了最初的2000?5000万年之后，地球的天文学演变过程结束。地球的历史开始了它地质学演变阶段。
        这就是“地球在大碰撞中诞生”的说法。

        地球有多大岁数？从人类的老祖先起，人们就一直在苦苦思索着这个问题。
        玛雅人把公元前3114年8月13日奉为“创世日”；犹太教说“创世”是在公元前3760年；英国圣公会的一个大主教推算创世时间是公元前4004年10月里的一个星期日；希腊正教会的神学家把“创世日”提前到公元前5508年。著名的科学家牛顿则根据《圣经》推算地球有6000多岁。而我们民族的想象更大胆，在古老的神话故事“盘古开天地”中传说，宇宙初始犹如一个大鸡蛋，盘古在黑暗混沌的蛋中睡了18000年，一觉醒来，用斧开天劈地，又过了18000年，天地形成。即便如此，离地球的实际年龄46亿年仍是差之甚远。
        人们是用什么科学方法推算地球年龄的呢？它就是天然计时器。
        最初，人们把海中积累的盐分作为天然计时器。认为海中的盐来自大陆的河流，便用每年全球河流带入海中的盐分的数量，去除海中盐分的总量，算出现在海水盐分总量共积累了多少年，就是地球的年龄。结果得数是1亿年。为什么与地球实际年龄相差45亿年呢？一是没考虑到地球的形成远在海洋出现之前；二是河流带入海洋的盐分并非年年相等；三是海洋中盐分也被海水冲上岸。种种因素都造成这种计时器失真。
        人们又在海洋中找到另一种计时器--海洋沉积物。据估计，每3000? 10000年，可以造成1米厚的沉积岩。地球上的沉积岩最厚的地方约100公 里，由此推算，地球年龄约在3?10亿年。这种方法也忽略了在有这种沉积作用之前地球早已形成。所以，结果还是不正确。
        几经波折，人们终于找到一种稳定可靠的天然计时器--地球内放射性元素和它蜕变生成的同位素。放射性元素裂变时，不受外界条件变化的影响。如原子量为238的放射性元素铀，每经45亿年左右的裂变，就会变掉原来质量的一半，蜕变成铅和氧。科学家根据岩石中现存的铀量和铅量，算出岩石的年龄。地壳是岩石组成的，于是又可得知地壳的年龄，大约是30多亿年，加上地壳形成前地球所经历的一段熔融状态时期，地球的年龄约46亿岁。

        地球上的生命是从哪里来的？
        现代大多数科学家认为最原始的生命是细胞。
        地球上的原始细胞（即原始生命）又是哪里来的？
        现代科学分析有这样一个演化过程：有机分子--蛋白质--原始细胞。原始细胞的进化又分为：前细胞--疑似细胞--始细胞。
        那么，地球上的有机分子是哪里来的？
        一说是地球在自己特有的环境下从无机物进化而来的，这是自生说。
        二说是地球上的有机物是“天外来客”，这是天降论。
        自生说，由于有一些科学实验为基础，至今为大多数人所接受。天降论虽在19世纪和20世纪初曾盛行一时，但终因无法证实，而遭人们抛弃。
        但是，随着天文学的不断完善和观测资料日益丰富，近50年来，尤其 60年代以来，人们不断发现星际有机物质。天降说又重新得到科学家们的重视。
        近代天文观测，发现在宇宙星云中甲氚（CH）、氰基（CN）等有机物。迄今发现宇宙中有60余种分子，其中近50种是有机分子。星际空间的尘云中也有大量有机分子。这三种分子恰好是生命前物质中的主要部分。这表明星际空间有形成生命的基础和可能。
        天文红外观测发现在星际空间有许多有机的微小颗粒和植物纤维物质，这也说明宇宙空间有高级的复杂有机物存在的可能性。
        美国科学家发现海底沉积物中有一种新氨基酸，这种氨基酸在某些陨石中却存在。
        天文学家对1985?1986年回归的哈雷彗星和其他彗星的大量考察，发现彗星中有丰富的有机物和水分。很大一部分有机物随水一起降落到地球上，“有了生命形成所需要的原始汤”。
        近几年科学家从陨石中发现相当复杂的有机物和氨基酸。1930年陨石家从1864年法国奥里格依降落的陨石中发现可能是孢子或细菌经碳化后形成的微小球状碳。20世纪60年代初美国人从1938年降落于达斯马尼亚的陨石中发现与微小的真菌极为相似的纤维质包体。从1969年9月降落的默切逊陨石中，科学家们发现有构成地球上一切生物遗传基因（DNA rNA）的5种基本化学物质。只要将其中两种物质相合成即可进行生命的自我复制。从而诞生生命体。我国在吉林陨石和南极陨石中，都分离出了氨基酸和碳氧化合物。
        为了证明在星际空间能形成生命的可能性，科学家们做了不少实验。20世纪50年代，科学家米勒做了一个有历史意义的实验。他把构成生命前物质的氨、甲烷和氢置于水的循环系统，通过电流作用产生氨基酸。德国科学家 格罗茨等用紫外线照射这些物质也得到了氨基酸。1963年科学家们又以紫外线为能源得到了活组织能量处理机制所必需的三磷酸腺苷（ATP）。从而证明宇宙中存在的这些生命的前物质也可能在紫外线和电磁波作用下形成生命体。
        最近，美国科学家还发现可以用碳汽作为唯一的碳源合成氨基酸这种构成生命的分子。这为陨石中含有氨基酸找到了答案。也给生命源于宇宙提供了一个依据。
        总之，生命是个相当复杂的东西，它需要在更广泛的范围内利用各种资源进行综合作用，经长期演化才能产生。因此有的科学家提出：生命不可能起源于地球这样一个如此小的世界上。它是宇宙空间经过数10亿年的化学进化，在地球诞生的早期就降落到地球上了，这大概是距今40亿年之前的事了。

        看不见摸不着的大气如同透明的纱衣披在地球身上。我们虽感觉不到这件“外衣”的份量，但它的总重量竟达6000万亿吨。
        地球的这件“外衣”内外共分5层，各层有各自神奇的妙用。
        对流层从海平面到18公里高空，占大气总量的80％。5对流层里气象万千，冷热空气上下对流，兴云造雨，下雪降霜，电闪雷鸣都在这里发生。
        平流层从对流层顶到50?55公里的高空。此处空气稀薄，水汽和尘埃含量极少，很少有天气现象，气流平稳，是高速喷气飞机最理想的飞行区域，平流层中含有大量臭氧，因此又得名“臭氧层”。它能吸收太阳辐射中90％的紫外线，像地球的贴身“防弹衣”一样，使地面生命免遭紫外线伤害。
        中间层从平流层顶到80?85公里的高空。它负责吸收太阳的远紫外线和 x射线，使大气中的氧和氮分子离解成原子和离子。该层的温度随高度降低。
        热层从中间层顶到500公里处的高空。这一层的温度很高，昼夜变化很大。
        外大气层500公里以外高空，是地球大气层向星际空间过渡的区域，它有两条辐射带和一个磁层。磁层在5?7万公里的高处，它是地球大气的最外层。它像一道挡风的钢铁长城，保护地球生物，免受太阳风的致命打击。
        在50?1000公里处有一个电离层，分为 d、E、F1、F2四层，里边的气体基本都是电离的。地球上的短波无线电通讯都靠电离层的反射，80?500公里区域，电离子密度较小，美丽的北极光就出现在这层。

        在地球大气由原始大气演化为还原大气时，由于太阳辐射，产生了光致离解效应。将水分子分解为氢和氧。分解出的氢逃逸出大气层，比氢重的氧留了下来。性能活泼的氧除了与其他元素化合外，还有一部分形成了臭氧（O3）。
        臭氧（O3）是氧（O2）分子的一种同位素，它主要分布在地6球大气的平流层里，在海拔25公里附近密度最大。因此，科学家又把25公里附近的大气层叫做臭氧层。据估计，在海拔10?50公里范围内，臭氧占整个地球所拥有的臭氧总量的97％以上。但是，与地球大气相比，还不到地球大气总量的1％。
        臭氧含量虽少，但却维系着地球万物生灵的命运。因为强烈的太阳紫外线对生物会产生致命的危害，它会破坏生物体内的生殖分子和 dNA（细胞的脱氧核糖核酸，它起着制造和传递遗传信息作用），引起细胞异变和一些疾病。紫外线对蛋白质也有破坏作用。而 dNA和蛋白质对光线的吸收主要集中在紫外线波段。
        臭氧能吸收太阳紫外线，使大气下层的氧分子不再被分裂。被吸收的太阳紫外线能烤热臭氧及周围的空气，形成高于同温层的空气层，就好像戴在汹涌澎湃的对流层上的一把保护伞，挡住了大部分的太阳紫外线。使地球上的生物免遭紫外线的致命伤害。正因为地球大气中有了臭氧层这个天然屏障，远古的生物才能从海洋过渡到陆地，而发展成形形色色的生物界，我们人类以及地球上的所有生灵才能安然无恙地生活在地球上。
        如果大气层中的臭氧含量减少，到达地面的太阳紫外线就会明显增强，地球上的生物就会遭殃了。