今天是太空與您相伴的【第765期】
138億年前,宇宙由一個緻密熾熱的奇點大爆炸後膨脹形成。經過一百多億年的歷史演變,逐漸形成現在這個實時變化又相對穩定的宇宙環境。138億年的時間太長,讓我們對宇宙的形成與發展感覺很陌生。如果把138億年壓縮成一天,在每個時刻會發生哪些事情呢?
00:00 宇宙大爆炸
宇宙在爆炸之初,物質只能以中子、質子、電子、光子和中微子等等基本粒子形態存在。宇宙爆炸之後不斷膨脹,導致溫度和密度很快下降。隨著溫度降低、冷卻,逐步形成原子、原子核、分子,並複合成為通常的氣體。氣體逐漸凝聚成星雲,星雲進一步形成各種各樣的恆星和星系,最終形成我們如今所看到的宇宙。
00:20 銀河系逐漸形成
136億年前,銀河系在宇宙大爆炸發生不久後就誕生了。但銀河系的形成極其緩慢,它由無數個矮星系相互撞擊,逐漸形成超大橢圓星系和漩渦星系。銀河系在撞擊中越長越大最終形成現在的樣子。銀河系是呈扁球體的棒旋星系,具有巨大的盤面結構,由明亮密集的核心、兩條主要的旋臂和兩條未形成的旋臂組成,旋臂相聚4500光年。
16:00 太陽系形成
46億年前,太陽系逐步形成。太陽系形成的過程是由一片巨大分子雲中一小塊的引力坍縮。大多數坍縮的質量集中在中心,形成了太陽,其餘部分攤平並形成了一個圓形星盤,繼而形成了行星、衛星、隕石和其他小型的太陽系天體系統。
16:00 地球同步形成
46億年前,地球伴隨著太陽系的坍縮逐步形成。在大陽系形成初期,99%以上的物質向中心聚合成為太陽,周圍還有部分散落的物質碎片圍繞著太陽旋轉,經過很長一段時間的碰撞和引力作用,散落的碎片逐漸聚合成了八大行星,但那時的地球只是一團混沌的物質,又經過了幾十萬年,物質逐漸冷卻凝固,形成了地球的初步形態。
16:00到19:49 太古代
太古代,距今46億年至24億年之間。地球剛形成,沒有陸地,一片汪洋。發現的化石僅有晚期出現的菌類和低等的藍藻。由於經過多次地殼變動和巖漿活動,所有的巖石受到深度的變質,所以化石很難保存下來。
19:39到22:36 元古代
元古代,距今25億年至8億年之間。出現陸地的雛形,晚期亞歐板塊開始分離。海洋中出現單細胞的浮遊生物。生物界由原核生物演變為真核生物,佔主導地位的是菌類、藻類,因此元古代也稱為菌藻時代。
23:00到23:36 古生代
古生代,距今5.7億年至2.3億年之間。亞歐大陸的七大板塊基本形成。藻類產生、低等無脊椎動物產生和少量植物產生。古生代包括寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀。其中寒武紀、奧陶紀、志留紀又合稱早古生代,泥盆紀、石炭紀、二疊紀又合稱晚古生代。
23:33到23:53 中生代
中生代,距今2.5億年至6500萬年。可分為三疊紀,侏羅紀和白堊紀三個紀,動植物大量產生和繁殖,天氣開始形成。這時期主要動物是爬行動物,恐龍繁盛,哺乳類和鳥類開始出現。無脊椎動物主要是菊石類和箭石類。植物主要是銀杏、蘇鐵和松柏。恐龍經歷了產生和滅絕。
23:53 新生代開始
新生代,距今6500萬年到至今。新生代被分為三個紀,古近紀、新近紀和第四紀。新生代以哺乳動物和被子植物的高度繁盛為特徵,由於生物界逐漸呈現了現代的面貌,故名新生代,即現代生物的時代。其中第四紀是新生代最後一個紀,也是地質年代分期的最後一個紀。
23:53 恐龍滅絕
6500萬年前,一顆寬度約16公裡的大型隕石撞擊到了今天墨西哥的尤卡坦半島上,造成巨大災難,當時地球上包括恐龍在內的三分之二動物物種消亡滅絕(恐龍滅絕原因未定,此種說法只佔其一)。爬行動物的黃金時代結束,原始哺乳類動物逃過劫難經過漫長歲月存活下來,之後迅速進化,才形成了現在的人類。
23:55 靈長類動物分化
5000萬年前,靈長類動物呈輻射狀演化,從低等靈長類動物原猴類中又分化出高等靈長類動物(即猿猴類,如獼猴、金絲猴、狒狒與猿)。
23:56到23:57 猿開始形成
3300萬至2400萬年前,從舊世界的猴子(狹鼻次目)中產生了猿。現存的猿中包括兩個類群,非洲猿(大猩猩、黑猩猩和人類)和亞洲猿(長臂猿和猩猩),這兩個類群之間存在著明顯的界限,顯然二者的分化發生在1200萬至1500萬年前。
23:58到23:59 古猿分化
在1000萬至380萬年前,有兩種過度時期的化石代表。一種是臘瑪古猿,一種是南方古猿。(有一部分學者認為臘瑪古猿是猩猩的祖先)。
23:59 南方古猿進化成功
大約800萬年至500萬年前,有些類似黑猩猩的猿類物種在雨林周圍與稀樹大草原連接地帶成功建立了莫基者群體,並成功進化成南方古猿。研究發現表明人類與其他動物的分界點是在500萬至800萬年前,黑猩猩是我們最近的親戚,人科動物的歷史從此開始。
23:59』45到23:59』51 能人出現
150萬至250萬年前,南方古猿的其中一支進化成能人,最早出現在非洲東岸,能人是可以製造工具的人,是最早的人屬動物。
23:59』48到23:59』58 直立人出現
20萬至200萬年前,直立人最早在非洲出現,也就是所謂的晚期猿人,懂得用火,開始使用符號與基本的語言,直立人能使用更精緻的工具,叫做阿舍利文化。
23:59』58到23:59』59 智人出現
3萬至25萬年前,早期智人的體質形態已和現代人接近,其腦容量達1300至1750毫升,一般認為早期智人是由直立人演化而來的。1萬至5萬年前,這是晚期智人的時代,也就是所謂現代人的祖先。山頂洞人、河套人、柳江人、麒麟山人、峙峪人都屬於晚期智人。距今1萬年以內人類就都屬於現代人了,人類進化到此進入現代人的範圍。
23:59』59 人類開始探索太空
1961年4月12日,蘇聯用東方號運載火箭發射了世界第一艘載人飛船,世界上第一位航天員尤裡·加加林乘坐東方一號飛船進入近地軌道,繞地球轉了一圈後返回地面,開創了人類進入太空飛行的新紀元。東方號運載火箭是一枚二級半型的液體火箭。它第一級的4個助推器是在衛星號運載火箭基礎上進行改進的,第二級用的也是液體火箭,推進劑都是液氧-煤油。
當天上午,人類開始了首次登月的太空旅行。當天上午,在美國甘迺迪發射場,龐大的「土星5號」火箭載著「阿波羅11號」飛船點火升空,開始了人類首次的月球之旅。參加這次飛行的有3個太空人,分別是尼爾·阿姆斯特朗、巴茲·奧爾德林和麥可·科林斯。到7月21日凌晨2時56分,即美國東部時間下午4時17分42秒,「阿波羅11號」的登月艙艙門打開,阿姆斯特朗第一個走下舷梯,將左腳小心翼翼地踏上了月球表面,在月面上留下了人類第一個腳印,這是人類第一次踏上月球。
2003年10月15日9時整,中國第一艘載人飛船神舟5號從酒泉衛星發射中心順利飛向太空,中國首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國訪客,實現了中國人千年的飛天夢想。神舟五號在軌運行14圈,順利完成各項預定操作任務後,於2003年10月16日6時23分安全返回主著陸場。軌道艙留軌運行半年時間,獲得了大量的科學實驗成果。這標誌著中國成為繼蘇聯(俄羅斯)和美國之後,第三個將人類送上太空的國家,是中國航天事業在新世紀的一座新的裡程碑。
2020年7月,是火星探測發射的「窗口期」。屆時,包括中國「天問一號」、美國「毅力號」和阿聯「希望號」在內的多國火星探測器,將「同臺競技」奔向火星。中國的「天問一號」將由長徵五號遙四火箭發射升空,其包括環繞器和著陸器兩部分。中國的首次火星探測任務將通過一次發射任務,實現對火星的「環繞、著陸、巡視」3個目標,開展火星全球性和綜合性探測,並對火星表面重點地區精細巡視勘查。
第二天凌晨00:00
人類探索宇宙新篇章
人類目前所能探索到的時間範圍只能從138億年前到現在。哈勃望遠鏡第一次把人類的視角拉到億萬光年之外的宇宙,讓人類通過照片了解到太陽系之外是什麼模樣。但人類的好奇心不僅僅局限於此,未來深空探索將進一步讓人類了解到宇宙中更多的秘密。人類下一步的太空探索計劃也十分明了,包括中國的載人登月,火星探測,美國的重返月球計劃。未來人類將繼續探索適宜人類居住的類地行星。也許若干年後,人類可以真正意義上生活在另外一個星球上。深空探索未來可期,讓我們一起拭目以待。
作者簡介
林勇昕,北京某中心助理工程師,主要從事時間頻率工作。
弘揚航天精神 擁抱星辰大海