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地球的历史很黑暗:我们每个人都是幸存者、都是奇迹

2022-10-25 16:18  阅读量:7178   来源:快科技   

地球有45亿年的历史,它的历史被一次又一次的灾难塑造小行星和彗星碰撞,太阳耀斑,大灭绝,超新星爆炸,宇宙射线轰炸helliphellip你能想到的灾难,我们都经历过

所以我们每个人都是Rdquo幸存者,我们能在这里是理所当然的,Rdquo。

可是,这些暴力事件也可能是地球上存在生命的原因。

我们倾向于把灾难当成坏事,但混乱之后可能还有各种可能当一个东西被摧毁时,新的东西往往可以被创造出来地球过去的历史一直处于生存和毁灭之间好像一直在好灾难和坏灾难和好运之间的微妙平衡

2021年,科学家调查了深埋在地下的神秘事物这是我们暴力过去的长期隐藏证据

在地表下1800英里,我们的核心被液态岩石包围但是在这个液态岩石内部,有一个600英里高,几千英里宽的区域,密度非常高它们就像两只手紧紧抓住我们的核心其中一个有澳大利亚的一半大

地核示意图

科学家们需要探索这块位于地下1000多英里的岩石,想知道这两块岩石是由什么组成的。

科学家们采集了样本你可能想知道:科学家如何在这个深度取样

其实科学家并没有深入地核进行采样,目前的技术也做不到这一点事实上,其中一些岩石是由火山爆发从地幔中挖掘出来的,例如冰岛和萨摩亚的火山爆发

所以这对科学家来说是一个难得的机会。

这些岩石非常古老,有45亿年的历史,和地球的年龄一样古老因此,他们告诉科学家一些关于地球形成早期我们星球内部结构是如何形成的

这些岩石可以让科学家追溯到可怕的宇宙混乱时代。

45亿年前,太阳系是一个相当荒凉的地方我们正接近行星形成的末期,而地球仍在成长

那时候你可能认不出地球,当然也没有月亮。

年轻的地球和其他年轻的行星一起围绕太阳旋转,其中一个就是被科学家称为忒伊亚的天体与我们的家园发生了碰撞,与地球发生了非常壮观的碰撞。

这是地球历史上最大的事件!西娅事件彻底重塑了地球撞击会融化岩石并释放出超过十亿吨的碎片

在这场令人难以置信的碰撞中,两颗行星实际上被打碎,然后合并成一颗大行星当熔融的地球开始再次形成时,巨大的忒伊亚碎片聚集在一起

科学家取样的岩石与大碰撞的年龄相同,它们可能是忒伊亚的碎片巨大的板块沉入了我们地球的核心,hellip几十亿年都没被发现

地球在两颗行星的毁灭性碰撞中重生虽然在忒伊亚的碰撞是毁灭性的,但这次碰撞产生的东西可能会导致生命存在的可能性

当这两颗行星结合时,忒伊亚的部分铁核与地球的铁核融合在一起所以,这意味着地球已经收集了一个更大的核心

太阳的每一次打嗝,它可以产生数十亿吨的高能质子和电子,将剥离我们的大气层如果没有活跃的核心和磁场,我们将只是一个像火星一样光秃秃,毫无生气的沙漠

所以得益于忒伊亚多出来的铁元素,地球熔化的外核非常大,所以冷却很慢,一直保持熔化,不断产生强大的屏蔽磁场。

Theya事件绝对是巨大的,它绝对不是一个100英里的小行星撞上了沙漠中的一个大坑这是一次行星碰撞

这次撞击还导致一个巨大的碎片环在地球上方扩散,最终形成了月球。

所以,不要以为只有土星有环系,我们地球也有环系。

地球曾经有一个环系统。

碰撞后,地球倾斜了一个很大的角度,并以令人难以置信的速度旋转,一天只有几个小时。

因为月球的存在,如此大倾角的旋转轴非常稳定如果没有月球,让地球自己运行,地球会经历不可预测的混乱摆动所以是月亮稳定了地球和气候

月球海洋的引力产生潮汐,减缓地球自转helliphellip从而创造一个适合生命的世界。

如果忒伊亚的影响更强烈,地球可能不会恢复得这么好但是如果碰撞不是那么强烈,那么它的影响可能不会给我们带来我们现在认为需要的改变

幸运的是,大多数行星不会在这样的碰撞中幸存下来,并从中获得额外的卫星当然,地球和忒伊亚的巨大碰撞并不是我们的星球遇到的唯一危险

超新星是宇宙中最具破坏性的东西之一一秒钟释放的能量相当于太阳一生释放的能量

但是超新星并没有毁灭我们,而是在46亿年前开启了太阳系。

我们那个时候的太阳系甚至还不是真正的太阳系,它是太阳系的前身我们看到的是一团气体和尘埃坍缩形成了中心的太阳围绕着它,围绕着一个又大又平的圆盘所有的行星都是围绕它形成的

那么是什么导致它们开始坍缩并形成新的恒星呢科学家认为它可能是一颗超新星,推动了星云

当超新星爆发时,它向太空中释放元素和物质,以及大量的光和能量,并以每秒29000公里的速度向太空发送冲击波冲击波会将物质压缩在一起,直到它在自身重力的作用下开始坍缩

这就是我们太阳系的起源只是现在科学家们很难找到点燃太阳系的超新星存在的证据,因为古老的超新星爆炸在很久以前就消失了

就好像案件发生在46亿年前,现在科学家在看犯罪现场然后问肇事者它在哪里。

科学家们正试图解决这个古老的问题,案例他们研究了以陨石形式降落在地球上的小行星因为小行星对于了解早期太阳系至关重要他们冻结了早期太阳星云中存在的所有条件

45亿年前,小行星包含了太阳和太阳系诞生前的时间信息当一颗大质量恒星以超新星的形式结束其生命时,它将经历我们所说的成核过程

事实上,我们称之为爆炸核生成确切地说,爆炸产生新的原子核,新元素和更重的元素原来它产生的元素类型取决于爆炸的恒星

科学家利用计算机模拟研究质量为太阳12倍的恒星爆炸时会形成哪些元素然后他们将模拟结果与太阳系诞生时发现的小行星中的元素分析结果进行对比,结果吻合

所以,这颗超新星的残骸一直都在我们的太阳系里,也许也在地球上地球上的许多岩石都是由硅构成的,而硅只有在超新星爆发时才会产生

地球的另一个核心,也就是维持我们生命的物质mdashmdash像铁和镍一样,这种物质只有在超新星爆发时才会出现。

2021年2月,科学家揭示了超新星爆炸的真相这些爆炸为我们的太阳系提供了种子,也为建造地球提供了材料

这项研究探测到了灶神星上巨大太空岩石的碎片这些碎片后来降落在地球上,这些小行星碎片不止一次含有超新星爆炸的痕迹,但至少有两次我们的太阳系是由至少两次独立的超新星爆发孕育和丰富的

因为它们提供了生命所需的成分科学家认为,这两颗超新星可能在婴儿期丰富了太阳系的不同部分其中一颗提供了有助于形成外部气体行星的物质,而另一颗超新星向太阳系注入了其他元素,构成了包括地球在内的岩石行星

但是,如果这两颗超新星离太阳星云太近,只会把准恒星星云撕碎,如果太远,太阳星云什么好处也得不到这两者之间只有一线之隔

作为超新星故事的创造者和破坏者,他们扮演着两个角色所以我们真的非常非常幸运太阳系已经获得了建造行星所需的成分,地球形成的位置很好

地球的未来看起来一片光明,但就在那时,史上最大规模的轰炸冲向了地球事实上,从地球形成的那一刻起,我们就被攻击了

2021年,一个火球划过欧洲夜空,2018年,一颗1500吨的流星在白令海上空爆炸,能量是原子弹的10倍,2013年,一颗小行星在俄罗斯上空爆炸,造成1000多人受伤,hellip

地球每天都被许多小行星撞击你可以把它们想象成天空中的流星这些事件是暴力和破坏性的,但这些太空入侵者也带来了每个有生命的星球都需要的东西mdash挥发性物质

挥发性物质是指那些非常轻,容易移动的元素通常,它们是气体所以是氧气,水,二氧化碳和所有这些轻元素它们都是生活中重要的部分

这些元素在我们今天的星球上很丰富,但在它最初形成时并不存在。

通过观察太空中形成的其他恒星系统,科学家知道行星形成时非常炎热和干燥,所以,这意味着任何挥发物基本上都将蒸发。

年轻的地球是一个干燥的星球,缺乏生命所需的所有珍贵挥发物这些物质一定是在地球形成后被送到地球上的

那么这些挥发物是如何被送到地球的呢我们将不得不再次提到太阳系的现状,欺负木星当木星在太阳系中运动时,它的引力会拉动所有的物体,基本上是加速它们

木星的轨道会让无数的小行星和彗星与太阳系的内行星相撞,包括我们的地球。

四十亿年前,一场巨大的小行星和彗星风暴袭击了地球几十英里宽的天体的一些挥发物充满了地球的海洋,形成了大气层

小行星轰炸

但是宇宙的传递有付出也有索取对大气的影响可能是双向的可能会有一次非常非常强大的撞击,将这个初出茅庐的星球的大气层吹走

一堆富含水的小行星的撞击会给行星表面提供水,挥发物和新的化学物质这些物质可能有助于增加现有的大气

那么这次大规模的撞击事件造成了地球上的物质损失还是让地球物质增加

决定成败的细节,比如撞击器的大小,速度,成分。

一项研究表明,宽度在60英尺至3300英尺之间的小行星对大气的贡献大于它们带走的。

而且弹着点的速度也很重要小行星围绕太阳运行当它们落向太阳时,它们的速度增加并加速

这就像把一枚硬币扔进那些螺旋漩涡伴随着硬币越来越靠近漩涡中心,它会越转越快

所以,同样的,小行星离太阳越近,太阳的引力越强,小行星移动的速度越快。

所以行星和恒星之间的距离是影响强度的重要因素再一次,我们非常幸运,地球和它的主星之间的距离刚刚好所以当撞击发生时,能量不会高得离谱,它的量刚刚好,它的速度刚刚好,一切都能正常工作

所以我们需要这些撞击在地球上产生生命,灾难创造了适合生命的星球。

生命是如何开始的在神话传说中,有一种说法是,某种火花可以把冰冷的无生命物质变成有生命的物质

从某种意义上说,这是真的在地球上,这个火花可能在40亿年前就到了这一时期,科学家称之为:太古代

太古代是指地球形成的46亿年前到40亿年前的时期它是以哈迪斯命名的哈迪斯mdashmdash古希腊神话中的冥王星

所以这个时期的地球环境简直就是地狱大气层又热又厚,高压大气层周围有大量水蒸气,热到生命无法生存

但是地球上最早的生命可以追溯到远古时代这是一个可怕的地方岩石已经融化,空气有毒可是,生命就是在这种混乱中诞生的

2020年6月,日本科学家模拟了这颗地狱般星球的条件,然后试图重现生命的火花他们用二氧化碳,氮气,水和铁的混合物来复制太古代的环境一颗小流星以每小时2000英里的速度被发射到这种化学物质中,引发了基本有机元素之间的反应,并产生了氨基酸

科学家称氨基酸为生命的基石,它们是蛋白质的基本成分生命需要蛋白质才能存在,所以这就是它们如此重要的原因没有氨基酸,就没有蛋白质,没有蛋白质,就没有我们所知的生命

这个实验证明陨石撞击可以帮助形成生命的组成部分但是需要更多的因素来将这些成分结合在一起创造生命就像做蛋糕一样,你可以把油,面粉,黄油和糖放在一起,但是如果你不把它们放进烤箱,你就不能做蛋糕,你会得到别的东西

科学家过去认为猛烈的小行星撞击阻止了生命的形成现在,科学家认为它们可能是一个重要因素

如果小行星撞击得足够大,速度足够快,可以直接穿透地壳,然后就可以产生热液喷口一些科学家认为,它是生命的摇篮,提供了温暖潮湿的环境,并将化学物质hellip带入地壳深处,hellip开始新生活的完美地方

这些条件对我们不利,但对那些开始结合和发挥作用的分子来说,这是一个美妙的地方。

我们今天在海洋中看到的火山热液喷口,为我们了解原始地球提供了一个小小的窗口这些热液中的化学反应似乎是创造生命的正确化学反应

又一次,地球是幸运的,但可能毁灭一切的撞击才是生命诞生的原因。

当地球过了远古时代,地球平静下来,生命生根发芽这个时候,地球要面对大量致命的宇宙子弹

对于宇宙中的生命来说,这是一个危险的地方很多东西会杀死生命,比如小行星撞击,黑洞,超新星等等

但是头号公敌是宇宙射线宇宙射线非常小,但传播速度非常快,接近光速它们可以穿透并破坏我们的DNA

我们的身体充满了DNA如果DNA被分解,可能会导致癌症和死亡这些宇宙射线对生命来说是最糟糕的他们是可怕的可是,宇宙射线可能在生命进化中发挥了至关重要的作用

2020年,来自纽约大学和斯坦福大学的科学家用双镜像版本mdash研究生物分子,mdash叫做手性分子。

化学中手性的概念是,当你有两个分子,两种化学物质时,它们在物理上是相同的,它们由完全相同的物质组成但它们的结构是不同的,它们是彼此的影像,这样的分子被称为利手

数十亿年前,早期生命可能同时拥有左旋和右旋的DNA和RNA但是现在生命选择使用大部分右旋分子原因可能是宇宙射线

当宇宙射线撞击地球大气层时,它们降解成更小的亚原子粒子,称为μ,介子最多亩,介子都朝一个方向旋转,所以我们有这些小μ,儿子们,他们很有活力,以特定的方式旋转当它们撞击一个分子时,就会与之相互作用他们可以扰乱它,改变它

宇宙射线导致DNA突变

一些科学家认为,这些自旋μ,介子更容易与右手DNA和RNA相互作用,从而导致突变所以如果地球上有右手分子生命和左手分子生命,它们都受μ的影响,介子的攻击受到更多攻击的人有更多机会产生有益的突变

因此,宇宙射线可能赋予了惯用右手的人一种进化优势就像掷骰子,如果你想得到两个六,你只能用左手扔10次,而你可以用右手扔100次显然,右手比左手更容易得到两个6

但是骰子并不总是对生活有益3.59亿年前,地球上的生命似乎耗尽了运气那时,地球上的海洋充满了海洋生物这时,植物开始在海洋和陆地上定居

正是在这种环境下,地球经历了生命史上最大的扩张之一突然有什么东西杀死了97%的脊椎动物物种科学家称这次灭绝为晚泥盆世灭绝事件

一种可能的解释是超新星当一些垂死的恒星爆炸时,它们会发出宇宙射线,轰击地球的高层大气,促进氮气变成二氧化氮的化学反应这种气体本身会与臭氧层发生反应并破坏臭氧层

没有臭氧层的保护,太阳的紫外线轰击地球这个辐射延续千年的地狱,hellip破坏了动植物的DNA,很多物种灭绝了

晚泥盆世的灭绝事件主要影响海洋生物以前海洋里有校车大小的鱼,现在主要的鱼都没有沙丁鱼大小鱼繁殖很快,在具有挑战性的环境中,它们能比大型物种更快地适应和多样化

大灭绝确实杀死了很多生物,但却给其他动物和其他生命形式提供了机会,创造了一个混乱复杂的环境,促进了自然选择和进化。

如果超新星是这次灭绝事件的罪魁祸首,科学家认为罪魁祸首在65光年之外如果它再靠近一点,地球上生命的运气就会耗尽似乎生命的存在总是在刀刃上保持着平衡

当一颗爆炸的恒星离我们很近的时候,hellip我们都被毁灭了所以在足够的暴力和太多的暴力之间有一个很好的平衡我们已经幸运地在这个边缘上跳舞了45亿年

这次大灭绝重置了地球上的生命,并为我们的祖先四足动物铺平了道路可以说,灾难性事件与人类进化密切相关

恐龙曾经统治过地球他们占据了主要的生态位和资源,任何生物都无法撼动他们的地位从出生到灭绝,恐龙完全是执政它持续了大约一亿七千万年

在地球历史的这一时期,有巨大的植物和昆虫如果它们出现在今天,将会非常可怕

六百万年前,天空中出现了一个发光体这颗巨大的小行星撞上了当时地球上的墨西哥尤卡坦半岛

导致恐龙灭绝的小行星碰撞

这个珠穆朗玛峰大小的天体以每小时4万英里的速度撞击地面光的强度是太阳光的几千倍将数万亿吨的岩石和尘埃抛向空中,岩石落回地面时被加热,使地球陷入火海

这是对地球上所有生命的巨大毁灭,曾经的霸主在这次事件中消失了它们的灭绝为哺乳动物hellip的进化铺平了道路,hellip最终产生了我们人类

没有小行星的撞击,我们就不会在这里作为这个星球上的人类,我们都要感谢这颗小行星

一些植物受益于小行星撞击为了了解撞击后植物的变化,史密森学会的科学家们研究了数千种在撞击后死亡的热带植物化石

这场灾难为新植物类型的发展开辟了道路,改变了植物界,创造了更加丰富多样的全球生态系统。

在小行星撞击地球之前,针叶树和蕨类植物统治着南美洲的热带森林但后来,撞击产生的火山灰使土壤变得肥沃然后快速生长的开花植物取而代之它实际上为更丰富的植物生命提供了更多的机会,最终造福于我们人类

这件事确实是一个很大的破坏,但也保存了我们的整个环境世界已经复苏,我们在这里

地球从诞生到存在,经历了一次又一次的灾难但每次灾难过后,都会迎来一个生机勃勃的新世界生命在灾难中茁壮成长,需要这些灾难来推动进化

所以我们肯定应该预料到在未来的某个时候会有另一次大灭绝也许那将是我们的终结一个有趣的问题是,地球上的人类会怎么样

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