月球,實際上就是地球水資源的最大投資者

2021-01-14 冥維空間

宇宙是一個非常標準化的物質世界,它的產物都是大同小異的,但是生命卻是非標準化的產品,在燦爛的星光中,生命是極其罕見的事物。可以說,地球誕生生命也許已經用足了宇宙這個物質體系所有的幸運與偶然。

太陽系是宇宙目前已知唯一誕生生命的地方,儘管生命誕生已經過去了40億年,這個生命輝煌竣工的大工地依舊完好地保存著,我們依然可以看到在40億年那些把灰塵變成生命的偉大工程的基礎設施,太陽系有一顆可以燃燒100億年,性格溫和能量充足的恆星,而且它的周圍有8個行星圍繞,這8個行星足以代表天體的不同類型,這種多樣性的組合,客觀上就是在儘可能地增加讓生命在太陽系誕生的概率,不過即便是碰運氣,宇宙還是有選擇性的,它還是在最好的位置上,把它認為最有可能誕生生命的星球複製了兩顆,那就是地球和金星。

圖解:太陽系恆星系統

金星不能誕生生命,功虧一簣的關鍵因素

事實證明,宇宙的押寶是成功的,生命就是在這兩個幾乎是雙胞胎一樣的星球當中的一個誕生。但是,既然兩顆星球的條件如此相似,為什麼生命只選擇了地球而沒有選擇金星呢?這兩顆星球有很多相似的地方,但卻有一個容易忽略的地方,那就是地球有一個月球,而金星沒有,這個被人忽略的現象,現在被認為是金星功虧一簣的關鍵因素。月亮是地球生命工程啟動的一部分,沒有月球,地球或許就沒有生命。實際上可以把地球和金星都看作是擁有完美設備的生命工廠,但是這個工廠開工最重要的條件就是——通電。沒有電,生命的系統就無法運轉,怎樣才能通電呢?

地球和金星自身就是「發電機」,而且是「火力發電機」,在這兩個行星的核心溫度高達6000度以上,在這種溫度下,星球內部的金屬鐵就會變成等離子體,而等離子只要旋轉就會產生電流,但是最終是地球發電了,而金星沒有發電。

造成地球發電的動力是碰撞,一個火星大小的星球在一個合適的傾斜角度撞擊了地球,於是地球開始了旋轉,旋轉就讓地球這個「發電機」開始發電,金星沒有得到這樣的碰撞,它的發電機就始終沒有啟動,於是這兩個星球的命運就完全不同。

發電最重要的功能就是在星球的外部形成磁場,因為一個宇宙中能夠經營生命的星球必須靠近自己的恆星,否則就得不到足夠的能量,但靠近恆星的行為是很危險的,相當於與虎謀皮,在獲得恆星能量的同時也會遭到恆星中很多危害生命的物質的傷害。太陽輻射中最具殺傷力的物質之一就是帶電粒子,而磁場就是專門防護帶電粒子的一個盾牌。

地球的磁場在大約64000公裡外的高空形成屏障,它可以允許陽光通過而把太陽帶電粒子隔絕於地球以外,這個磁場不僅保護生命,而且還保護生命存在所必須依賴的液態水。水分子是由兩個氫和一個氧原子組成,它們遇到太陽的帶電粒子就會被打斷化學鍵而分解,一旦分解,這些分子中的氫原子會掙脫地球引力逃向太空,因此由於地球無法復原水分子而導致水自然枯竭。由於有電磁場的保護,地球上的水蒸氣在升到天空上時,那個「電磁天花板」可以把那些帶電粒子攔截掉。因此,地球的水蒸氣會永遠安全地存在於星球上,不停重複它們從陸地到天空的水循環。

月球,實際上就是地球水資源的最大投資者

月球,是碰撞的副產品,它以損失自己原有物質的1/2為投資代價,換取了地球高速旋轉,這個旋轉使得地球發電,並且擁有了磁場來保護液態水。早期地球的表面是非常高溫的,雨水甚至落不到地面就會蒸發,但它們在空中得到磁場的保護,冷卻以後就會以降雨的方式重新落下,這種循環可以無窮地進行,直到雨水最終落到地面上。

早期地球的雨水遠比今天大得多,因為地表蒸騰的速度遠遠大於今天,因此黑沉沉的、混著火山煙塵和水汽的濃雲幾乎可以不間斷地下幾萬年的暴雨,狂洩的雨水在地球上最終形成了海洋,在海洋中,宇宙最重要的事情就發生了,因為在液態水裡簡單的分子可以非常複雜地組合,而其中複雜到極致就是——生命。

40億年之前,一批偉大的分子在這個充滿能量的液態水環境裡艱難創業,經過億萬次的嘗試和失敗,終於創造了生命。40億年之後,這些比初級細胞還要簡單萬倍的小顆粒的後代,將會主宰我們的星球,因為它們後代中的佼佼者就是——人類。但是,從誕生生命到演化出人類,地球生命還要走過40億年演化的道路,這個道路極其漫長,但是這已經是大大縮短的時間了,如果按照今天地球的動態,生命演化的時間進程,可能要拖延一半以上。

圖解:生命演化圖

影響生命演化速率的最大障礙·太陽能量

生命的生存離不開陽光,但是太陽光裡的紫外線又對生命有極大的殺傷力。

當然,這個問題今天解決了,因為今天的地球上有大量的綠色植物,它們可以生產出1000萬億噸氧氣,佔全部空氣的25%,這些氧氣一遇到陽光就會變成臭氧,而臭氧層就能將紫外線反射出去。

而早期地球的氧氣很少,形成不了臭氧層,無法阻擋紫外線。早期生命的生長只能分成白班和夜班,因為紫外線的殺傷主要體現在細胞分裂繁殖的時候暴露出來的DNA蛋白,於是細胞把光合作用的時間安排在白天,而把繁殖的時刻放在晚間進行,也就是用晝夜的開關來控制繁殖和生長。不過,因為這個開關一晝夜輪迴只能用一次,所以實際上晝夜變化的轉換速率決定了生命的演化速率。

慶幸的是,地球原本的晝夜變化的時間比今天快得多。根據目前對地球自轉速度的計算,地球自轉周期是逐漸變慢的,每10萬年內約增長1.6秒,這樣計算的結果是,在40億年前地球的轉速大約是今天的6倍,這就意味著早期地球的晝夜節律的輪換是今天的6倍。是月球自殺式誕生過程的碰撞換取了地球曾經幾乎是不可思議的高速自轉,以最大的力度撥動著生物鐘的節奏,加快著生命的演化的速度。

圖解:地球自轉周期是逐漸變慢的過程圖

我們的簡單的祖先生活節奏比我們緊張得多,但這是必須的,因為雖然太陽是宇宙中最優秀的核鍋爐,它理論上的壽命有100億年,但是實際上它的黃金工作年限只有60~70億年,以後它的核燃料會逐漸枯竭,這時候太陽會劇烈膨脹,包括地球在內的行星都將被它的火焰吞噬。正是地球早期快速的自轉,大大縮短了生命演化的時間,因此我們可以高枕無憂地享受太陽的能量。地球早期快速的自轉也避免了隨著時間的拖延而增加的不可預測的風險。

生命的演化並不只是匆匆趕路,當生命的結構演化得越來越高級以後,對地球的動態會有更高的要求

月球,作為碰撞的延續,將對地球生命的命運產生重要的影響,它一方面充當地球的剎車,減慢了地球的轉速,讓地表更加的安寧,另一方面它能消除地球的能量所帶來的災難。

地球轉動產生的磁場保護著星球圍繞太陽旋轉,保護著星球上的生命和水資源,但是這個磁場卻是雙刃劍,它雖然屏蔽了外部的威脅,卻產生了內部的危機。地球是一個內部擁有很大熱量的星球,否則就不可能有磁場,然而這些熱能是不可能長久地封閉在地下的,它們必然會尋找機會衝出地表,這些熱能如果不加以處理而全部集中起來以火山的形式噴發,地球就會生靈塗炭,後果不堪設想。

不過奇怪的是,地球上的火山並不多、也不大,和鄰居金星、火星相比,地球的火山的數量和個頭都遠遠不如它們。金星上有10萬座火山,可以說遍布整個星球,金星上幾乎遍地都是熾熱的巖漿。而火星上的火山雖然數量不是很多,但體積巨大,其中的 「奧林匹斯火山」可以比地球上最高的珠穆朗瑪峰·8848.86米高3倍,這樣的火山一旦爆發幾乎可以吞沒半個火星。

地球上的火山普遍很小,而且數量也很少,它們大多很規律地分布在大陸和海洋一條狹窄的分界線上,這也是月球起的作用,月球是地球的「消防隊」因為地球上有大陸的漂移,就是地殼最上層的陸地板塊會運動,也就是會散熱,這是其他星球所沒有的。

地球的板塊運動和月球有很大的關係,因為月球恰好能對地球的水形成強大的潮汐力,這個力不僅可以形成常見的潮水,同時這個潮水的動蕩還能在大尺度上形成類似蹺蹺板的力學原理,也就是用水體的運動壓迫地殼,讓水體與潮汐的漲落對地球產生不斷變化的壓力,這種壓力使得地殼發生破裂和移動,於是地殼在移動中大陸板塊之間出現能量的大量溢出,使得地下熱能得以釋放。可以說,月球已對地殼破壞的力量,使地球的表面獲得了最大程度的寧靜。

月球所參與影響的大陸板塊移動,不僅僅只是對地球災難的緩解,同時板塊移動也對生命的演化起到至關重要的影響

地球曾經被超大型的動物·恐龍所主宰,它們統治地球的時候,地球的大陸形成了一個整體叫做·泛大陸,恐龍整體生活在泛大陸上,這塊大陸幾乎完全以赤道為中心,非常溫暖。恐龍作為完全依賴陽光的冷血動物,依靠著溫暖的氣候稱霸地球近2億年,這期間恐龍完成了最輝煌的由脂肪和蛋白質構成的龐大身軀,最高的恐龍可以達到40米高,這是蛋白質的摩天大樓。但是地球拒絕僅僅是蛋白質和脂肪的堆積,生命應該有更精彩的內容。

在月球的協助下,地球的陸地移動了,2億年前 「泛大陸」分裂,這就使得恐龍走上了滅絕的道路。因為分裂的大陸一部分到了「極地」形成了冰雪覆蓋的冰原,就相當於給地球安了「冷氣機」,使得地球整體氣溫大大降低,於是過於受天氣寵愛的恐龍無法適應整體變冷了的地球氣候漸漸滅絕了。而技術含量更高的哺乳類物種卻大顯身手,因為這種物種有著自身的發熱系統,遠比恐龍善於對付惡劣的氣候,從此哺乳動物進入了繁榮,作為哺乳類的成員,人類的誕生也開始了倒計時。

圖解:「泛大陸」時期的地球

大陸漂移,不僅可以讓哺乳動物打敗恐龍,人類的誕生和陸地的漂移有很大的關係人類雖然誕生在非洲,但是人類的種子也就是最早的高等靈長類誕生在中國的東部·江蘇溧陽,在石灰巖礦山裡發現了幾塊牙齒化石,經過鑑定,這幾塊幾塊牙齒化石是地球最早的、距今4800萬年前的高等靈長類動物的牙齒,這個早期高等靈長類被命名為·中華曙猿。它的頭顱和口腔的內部結構,這些最重要的特徵都符合高等靈長類的特點,特別是它的三顆前臼齒比低等靈長類的四顆前臼齒明顯地縮短了面部的扁平度,已經和高等靈長類很接近了,因此被認為是地球上最早的高等靈長類。這次的發現延伸了非洲最早的人類祖先,因為非洲的人類演化史只有3500萬年。

就在人類的種子在亞洲徘徊的時候,印度大陸撞上了歐亞大陸完成了今天世界的最後拼圖,這個碰撞使得亞洲和非洲之間出現了一條偉大的通道,很可能中華曙猿就是在這個時候走向非洲,完成了人類演化得更精彩的後續故事。

圖解:中華曙猿模擬圖

餘生結語·月球是一個不可或缺的角色

如果說大陸的移動是和月球的影響有某種特殊的聯繫,那麼我們就不能忽略在人類誕生的過程中,月球是一個不可或缺的角色。生命的搖籃是地球和月球兩個星球組成的,月球配合著生命的自然演化已經完成了自己的使命,那麼它在未來還將對人類做什麼新的貢獻呢?

毫無疑問,開發月球將使人類走向太空的一個重要的跨越,這裡有著關係到人類未來的偉大意義:

首先,月球將會解決地球人類最頭疼的一個問題——能源。人類必將擺脫已經很短缺的生物化石能源,而最終使用高效率、無汙染的新能源,其中最重要的就是核聚變,然而核聚變的燃料地球上比較缺乏,成本非常高。而月球是一個核聚變的能源庫,它擁有非常多的核聚變燃料,這些燃料一直被地球拒絕著,因為這就是太陽的帶電粒子,為了生命、為了地球的水資源,地球的磁場一直把它們屏蔽掉了。但是月球卻幾十億年以來照單全收,目前月球的表面完好地覆蓋著一層重達幾百萬噸的太陽的帶電粒子,足夠人類使用幾百年。因此從這個角度來說,月球未來對人類的能源的意義就相當於或者超過地球的石油對人類的意義。

其次,月球含有豐富的礦藏。這些礦藏很多都是隕石帶來的,它們就分布在月球的表面,因為月球沒有地殼的運動,這些物質幾乎是原封不動地保留在原地,所以月球是一個40億年的古老宇宙礦物超市,人類已經開始對月球的表面進行探測,相信一定會有豐富的收穫。

另外,月球極地中的冰。月球的極地已經發現了冰,這個發現對於開發月球有重要的意義,因為這個資源對於人類建立月球的生態系統、支持人類的登月、開發月球有極大的幫助。

當然,月球還有很多人類文明發展所需要的資源,人類科技文明的騰飛將會是在月球上,相信大規模開發月球的時代即將到來。

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