在科學技術的幫助下,人類終於走出了地球,看到了廣闊的宇宙。在宇宙面前,地球那麼小,地球所在的星系就是一個恆星系統,我們稱之為太陽系。
太陽系的中心是一顆恆星,其質量佔整個太陽系質量的99.86%。它周圍有八顆行星。地球從內到外是第三顆行星,也是太陽系唯一的智慧生命行星。
太陽系是人類生活的家園,科學家們自然想知道它是怎麼來的。至於太陽系的起源,我們不可能回到50億年前去看整個形成過程。這是否意味著我們不能知道太陽系是如何形成的?當然不是。
眾所周知,浩瀚宇宙中有無數的恆星系統。我們的太陽系不是一個特殊的星系,而是一個普通的恆星系統,除了生命星球地球的誕生之外,與其他恆星系統沒有太大區別。
太陽系的形成是在宇宙的大環境下誕生的,所以太陽系的形成過程自然與其他恆星系統相似。因此,我們可以通過研究和觀察其他恆星系統的誕生過程來模擬太陽系的形成和演化。
宇宙誕生至今已有138億年。在這麼長的時間裡,新的恆星系統誕生了,舊的恆星系統每時每刻都在被摧毀。通過觀察其他恆星系統的演化過程,我們也對太陽系的演化過程有了一個大致的了解。
大約50億年前,當時太陽系還是一個混沌星雲,我們稱之為太陽星雲。受周圍超級星系爆炸的影響,巨大的衝擊波開始震動太陽星雲。星雲內部的一個緻密區域開始坍縮,從而形成了最原始的太陽。
這時太陽還沒有形成恆星,只是一個普通的天體。原始太陽形成後,依靠自身的引力優勢,開始不斷將星雲中的物質吸收到體內,密度和質量越來越大。直到有一天,它達到了核聚變點火的水平,完全進化成了一顆明亮的恆星。
太陽形成後,留在星雲內部的殘餘物形成了行星、小行星和隕石。據科學家估計,早期太陽系剛形成時,行星數量至少是100顆,而不是現在的8顆。
因為早期的太陽系還沒有真正穩定下來,整個星系非常混亂,經常發生天體碰撞,不斷碰撞的過程中行星數量不斷減少,最後只剩下八顆。據推測,火星和木星之間的小行星帶可能是太陽系早期行星碰撞的結果。
在這樣混亂的狀態下,地球自然很難獨處,還會被一顆火星大小的行星撞上。這次碰撞改變了地球的命運,不僅給地球帶來了生命誕生所需的碳、氮、硫,還形成了我們今天看到的月球。
月球在地球生態的形成中起著關鍵作用。沒有它,地球自轉速度很難快速減速,無法形成地球和月球強大的潮汐力。旋轉速度和潮汐力對生態系統的形成非常重要。沒有一個完善穩定的生態系統,就不會有後來生命的誕生和進化。
在建立了太陽系的演化模型後,科學家們神奇地發現,幾十億年前太陽系可能有三個「地球」。既然太陽系很久以前就有三個「地球」,為什麼現在只剩下一個了,另外兩個呢?其實他們並沒有消失,他們一直在守護著地球。
這兩個「地球」就是我們現在知道的金星和火星。它們也是宜居行星,是地球的三個鄰居。科學家們通過探測器觀察到,金星和火星是類地行星,與地球有許多相似之處。特別是金星,無論是質量還是體積,都和地球過於相似,科學家也稱其為姐妹行星。
兩者都在宜居帶,所以科學家推測,在太陽系早期,這兩顆行星也可能是美麗的生態行星,與地球沒有太大區別。它們也有磁場、大氣、海洋,可能和地球一樣,誕生了早期生命。
雖然金星和火星可能在很久以前就已經是有生命的行星了,但在行星的後期演化中,它們走了一條與地球不同的道路。相信很多朋友都知道金星可以稱之為煉獄星球。它的表面溫度高達460攝氏度,氣壓是地球的92倍。
金星之所以環境如此惡劣,是因為它的大氣96%是二氧化碳,3.5%是氮氣,還有一層厚厚的酸雨。是什麼導致金星從美麗的生態星球變成煉獄星球?
科學家認為,這可能是由大規模小行星撞擊造成的。很久以前,金星被一顆大規模的小行星撞擊。巨大的衝擊波導致金星的火山不斷噴發,產生大量的二氧化碳和二氧化碳流。這些溫室氣體不斷上升,改變了大氣的結構,最終徹底改變了生態系統,成為一個炎熱荒涼的星球。
火星與金星的災難不同,主要是磁場消失帶來的後續生態劇變。眾所周知,火星比地球小得多。它的核心半徑只有1800公裡,遠小於地球的3470公裡。
核心的大小太小,再加上頻繁的火山活動,使得火星的磁場不斷減弱。要知道磁場對於一個生態星球來說是非常重要的,它不僅可以抵禦太陽風和宇宙輻射,還可以防止大氣的不斷流失。
火星核心不斷冷卻,磁場開始減弱,火星本身引力太小。於是太陽風猛烈地進入了火星的大氣層和表面,開始不斷地剝離大氣層,同時表面的液態水也不斷地蒸發,最後變成了一個荒涼的沙漠世界。
但是,火星的情況比金星好得多。根據近幾十年的探索,火星兩極仍有冰蓋,冰蓋下可能仍有大量液態水。而且火星的核心也不是完全無法重新激活。只要人類未來的科技實力再進一步,我們或許就有辦法讓火星的核心再次移動,恢復它的磁場,一步步改變火星的大氣層,最終讓火星成為適合人類生存的新家園。
通過金星和火星的例子可以看出,一個星球的生態環境其實是非常脆弱的。只要發生一些災難,很容易讓一個星球變得荒涼,但人類的工業活動實際上正在惡化地球的環境。如果不加以控制和改變,很有可能在不久的將來,地球會成為第二個金星或火星,到那時,人類將失去地球的家園。