地球的歷史簡介
地球伴隨著太陽系誕生:太陽系誕生之初,是以巨大并不斷旋轉的由塵埃與氣體組成的云團的形態存在。以下是學習啦小編為大家整理的地球的歷史介紹,希望能幫到你。
地球的歷史介紹
150億年前宇宙的誕生奠定了地球產生的物質基礎。地球作為一個行星起源于46億年以前的原始太陽星云。
此后,地球系統由簡單到復雜,各個組成部分既相互聯系又相互影響。地球系統的運動及運動帶來的形貌變遷、生命現象和生命活動共同構成了地球的歷史。
起源
地球伴隨著太陽系誕生:太陽系誕生之初,是以巨大并不斷旋轉的由塵埃與氣體組成的云團的形態存在。它是由大爆炸所生成的氫與氦組成,同時亦有著由很久以前的星球內部所合成的其它元素。地球誕生前十五至三十分鐘(等于大約四十六億年前),一個鄰近的恒星可能形成了超新星爆炸。這對太陽星云傳送了一個震蕩波,并使之收縮。
因為云團旋轉,引力與慣性將云團壓為一個圓碟,與其旋轉軸成垂直。大部份質量集中在中央并地球開始加熱。與此同時,因為引力使得物質環繞塵埃粒子緊縮,使得圓碟剩余部份開始分解為環狀物。細少的碎片互相碰撞并組成較大的碎片。[2]而組成的地球物質并眾集在距中央約一億五千萬公里的地帶。當太陽收縮并被加熱,核融合開始,而因此形成的太陽風則清空了在圓碟內大部份沒有收縮并組成較大個體的物質,只剩下少量的元素。之后,較重的元素聚集于太陽附近,形成了體積小,密度高的星體(類地行星);較輕的元素則聚集于離太陽較遠的地方,形成了體積大,密度低的星體(類木行星),而地球則是距離太陽第三近的行星。
冥古宙
冥古宙早期地球沒有海洋,大氣層里亦沒有氧氣。小行星與太陽系形成后余下的物質不斷撞擊。這些撞擊與放射性崩解產生的熱、殘熱與收縮壓力產生的熱相結合,使得地球在這階段完全為熔化狀態。較重的元素沉向中心,而較輕的元素則升至表面,從而制造了地球的不同層次(請參看“地球構造”)。地球的早期大氣層包括了圍繞其存在的太陽星云里的物質,特別是較輕的氣體如氫與氦,但是太陽風與地球自身的熱力清空了這層大氣層。地球表面慢慢地冷凝,在(大約為假設時鐘)的上午0時47分形成了固體的地殼(一億五千萬年內)。在大約是假設時鐘的上午3時至4時(四十億至三十八億年前),地球經歷了一個重型星體撞擊時期。 蒸氣由地殼里逃出,而更多的氣體由火山內釋出,從而形成了第二道大氣層。火山爆發更多的水份在火流星撞擊地球時帶來。這時地球開始冷卻,在三十八億年前;假設時鐘的上午4時(七億五千萬年內)云層開始形成,雨水落下從而形成海洋,而且可能更早時已出現這些現象。(最近的證據提出海洋可能在四十二億年前開始形成,即此條目假設時鐘的上午1時50分。) 這道新的大氣層可能包含了氨、甲烷、水蒸氣、二氧化碳、氮氣與其他含量較少的氣體。而氧氣則被氫氣或地表上的礦物質束縛著。火山活動出現頻密,而且因為沒有臭氧層防護,紫外線大量照射在地球表面。
生物時鐘
如果把漫長的地球歷史濃縮至一小時,那么動物是直到最后十五分鐘才出現的。而陸生動物則是在倒數六分鐘時才出現的。爬行動物時代在這一小時快走完時,才持續不過兩分多鐘。
生命起源
生命起源的詳情仍是未知之數,然而仍有主要的原理被建立。一派科學家認為生命,或至少是有機化合物,可能是來自外太空(請參看“生物發生說”);然而一般認為生命起源于地球。 大部份科學家認為生命是在地球上自然孕育,但生命出現的時間卻極不確定;可能在大約四十億年前(此條目假設時鐘的上午3時)。 在地球早期的能量化學里,有一個分子(可能是其他東西)獲取了自我復制的能力:復制子。此分子的性質并不清楚,其被現在生命的復制子DNA取代前,曾是生命的主要復制子。這個復制子在自我復制的過程里并非經常正確地復制:部份復制品包含了“錯誤”。如果這種轉變消滅了分子的復制能力,則將不會有更多的復制品,而這條生命線將會滅絕。但在另一方面,少數變化使得分子的復制變得更快或更佳;這些“品系”的數量較多也較“成功”。當原料(其角色類似食物)消耗殆盡后,這些品系會利用其他物質,且可能會抑制其他品系的生長,使其數量增加。少數不同的模型提出了復制子可能發展的方法。假設有不同的復制子,包括有機化合物如現代核酸里的蛋白質、磷脂、結晶體等,甚至是量子系統。沒有方法知道何種模型更為符合地球生命的起源。在眾多較舊的理論里其中一條理論,與一條詳細研究過的理論,會作為范例來解釋其發生的可能性。火山、閃電與紫外線輻射釋出的高能會使得簡單化合物如甲烷與氨通過化學反應組合成較為復雜的分子 眾多DNA的有機化合物組成了生命的基礎。當這種“有機湯”的數量增加,不同的分子互相發生反應。有時更多復雜的分子可能會出現;可能肉體提供了一個框架來收集與與集中有機物。 部份分子的存在會加速了化學反應。而所有這些反應持續了很長時間,時多時少,直至一個新分子機緣巧合地出現:復制子(replicator)。其有著奇怪的特質,可以加速自我復制的化學反應,并開展生物進化。其他理論假一個不同的復制子。在任何情況,DNA在每一點均取代了復制子的功能;所有已知生命(部份病毒與普利昂蛋白除外)皆以DNA為遺傳物質,且幾乎都以相同方法作為訊息的編碼。
細胞
現代的生命的復制子是整齊地包裝在細胞膜內的。而理解細胞膜的起源較理解復制子的起源容易,因為組成細胞膜的磷脂分子在置放于水中時經常會自發地形成一道雙層膜。在特定環境下,很多這樣的球體因此而形成(請參看“氣泡理論”)。現在無法得知此過程是早于或延續復制子的起源(或可能其在過去就是復制子)。現在主流的意見是該復制子,在這點可能是RNA(請參看RNA世界學說),與其自我復制的器具和其他可能的生物分子已進化出來了。最初時原始細胞可能在其生長得過于巨大時發生爆裂;而四散的物質則可能重新殖民于其他“氣泡”。穩定細胞膜的蛋白質,或其后協助其變得井然有序的蛋白質,使得這些細胞線的繁衍速度加快。RNA是較有可能的早期復制子之一,能同時儲存遺傳資訊與加速反應。
光合作用
最初的細胞相信全是異養生物,使用周圍的有機分子(包括由其他細胞得來的有機分子)來作為原料與能量來源。 但食物供應漸漸減少,部份細胞進化出新的生存戰略。與其依靠逐漸減少的自由存在的有機分子,這些細胞選擇了太陽光作為能量來源。這個轉變的時間難以確測,但大約為假設時鐘的上午8時 (大約為三十億年前),與現在的光合作用相類的功能在此刻可能已發展出來了。這使得太陽的能量不只被自營生物采用,而異養生物亦能攝取太陽能量。光合作用使用含量豐富的二氧化碳與水作為原料,配以太能光的能量,產生了富能量的有機分子(碳水化合物)。