地球探索论文报告.doc

大陆的形成范奕君（东北农业大学艺术学院，黑龙江哈尔滨，150030）摘要 ： 46亿年前，地球刚形成时，被汹涌炽热的岩浆及蒸腾的气体笼罩，这个“热海”中的某些区域最终冷却为硬壳，这些最初出现在地球上的坚硬岩石如同矿渣一样漂浮于白热的流体之上。关于大陆的形成也有许许多多的假说，在了解了这些假说的基础上，并通过对地球探索课程的学习，提出地球是由于小行星撞击形成的。关键词： 小行星 地球 彗星主体引言：地质研究表明，我们人类居住的星球地球，是在50亿年前由一个完全熔融的球体凝成的，球体外面环绕着稠密的大气层，其中有空气和水蒸气，可能还有挥发性很强的气体。那大陆到底是怎么形成的呢？是在什么样的环境中形成的呢？正文：这一有关我们的地球大陆起源问题，是多少个世纪以来一直萦绕在天文学家头脑中的一个谜。自十八世纪起，由于天文观测资料的丰富和积累，对大陆形成的认识不断扩大和深化，各式各样的大陆形成的假说也蓬勃发展起来了，所以在此提出大陆的行程是由于小行星碰撞引起的。小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体。太阳系中大部分小行星的运行轨道在火星和木星之间，称为小行星带。另外在海王星以外也分布有小行星，这片地带称为柯伊伯带。小行星和慧星是以每秒20-60公里的极高速度运动的，在这样高速度的状态下，即使天体体积不大，仍具有极大能量。通常NEO体积越大，运动速度越快，能量就越大。 假定小行星密度为3g/cm3,且运动速度为每秒25公里时，则直径10米左右小行星的能量是0.024百万吨，此能量大于在日本广岛爆炸的原子弹，具有足够破坏一个大都市的威力。如果是直径500米的小行星，能量便增加为3000百万吨，运动速度如果再增加，则能量更大。小天体碰撞地球可能产生的灾害有碰撞引起的爆炸，以及爆炸引起的火灾、地震和海啸。另外还有由碰撞引起尘埃扩散所带来的寒冷化，以及因氮气燃烧而产生的酸雨等灾害。飞散的尘埃可上升以平流层，并漂浮四方，由此引起了全球性的寒冷化现象。假设碰撞前气温为20，直径300米的小行星如果以秒速40公里进行磁撞，则气温会降到15。又小行星直径如果为500米，而秒速为30公里时，气温将会降到4。 根据澳大利亚国立大学的地球学家最新研究报告显示，在32亿年前至少有3颗直径在20-50公里的小行星与地球发生了碰撞，这些碰撞大大改变了地球表面的结构和元素构成。ANU地球和海洋科学系的安德鲁-格里克森博士和约翰-维克斯认为，碰撞引发了大地震、断层、火山爆发和深层熔岩活动，并阻断了部分地壳的演化进程。他们在澳大利亚西部Pilbara地区对地外碰撞沉积物进行鉴定，研究结果扩展了原先两位美国科学家D.R.劳和G.R.柏利在南非的发现。格里克森博士称，他们的发现进一步证明，剧烈碰撞后的余震终止了长达3亿年由玄武火山活动垄断的演化阶段并延长了深层花岗岩的生长期。科学家们对小行星碰撞产生的碰撞喷射物中独特的矿物、化学和同位素成分进行了鉴定。来自南非德兰士瓦省东部Barberton地区的碰撞喷射物显示，在地球海洋中陨石坑直径达到数百公里，类似于月球上的月海。碰撞产生的地震造成了部分地壳的板块垂直运动、深层花岗岩的暴露和大陆条件的形成。在Pilbara地区的断层崖和断层槽谷的形成代表着，在32亿4000万年前出现了最宽处达250米、高150米的板块断裂带、隐藏的峡谷和一次火山大爆发。格里克森表示，断层和火山活动与碰撞沉积物几乎同时发生，它与玄武岩层急剧破坏和大陆形成有关，这为小行星撞击在陆地形成演化中所起的作用提供了一个新的观点。那关于地球是否遭遇过小行星的撞击，也是有记载的。2010年4月9日上午7时06分，一颗编号为2010GA6的危险级小天体飞掠过地球，“擦肩而过”那一刻的距离，比月亮离地球还要近!在宇宙的尺度中，这算是非常危险的“亲近”了。 虽然地球这次侥幸逃过一劫，但小天体对它的潜在威胁依然存在。美国发现杂志曾经评出“威胁人类生存的21世纪二十大危险”，其中小天体撞击地球位于首位。前不久，美国外交政策杂志列出了可能导致世界末日的5种情况，小天体撞击地球也居于首位。同时在联合国认定的世界四大突发灾难中，小天体撞击地球还是位居第一。可见，小天体对地球的潜在威胁之大。 我国知名学者周海中先生曾经多次应邀参加关于天体相撞方面的国际学术研讨会，本报博闻周刊对他做了访谈。周海中说地球从形成至今已有46亿年了。在这漫长的岁月里，发生过无数次小天体撞击地球的事件。据专家统计，近1亿年来，地球遭到小天体撞击造成直径大于1公里的陨石坑就有1万处之多。由于地球大气层的保护，体积和质量小的小天体往往在坠落地面之前就已燃烧殆尽，但大的就会给地球造成灭顶之灾。 6500万年前，一颗直径约10公里、质量为100亿吨的小行星撞到地球表面上，也就是现在墨西哥尤卡坦半岛东北沿岸地区；据专家估算，这一撞击释放的能量相当于100万亿吨烈性炸药（TNT）爆炸，是广岛原子弹爆炸威力的50亿倍，造成当时全球气候、环境、生态的灾变，使称霸世界的恐龙及其他生物种类的灭绝。 1490年4月4日中午，一颗直径约5米的流星体撞到我国甘肃庆阳地区；当时正逢清明时节，不少上坟的人被陨石碎块击中，据地方志记载，“击死人以万数”。 1908年6月30日凌晨，一颗直径约50米的彗星在俄罗斯西伯利亚通古斯卡地区上空5公里处爆炸，所产生的高温高压冲击波夷平了方圆2000多平方公里范围内的约6000万棵树木；不幸中之大幸是，这颗彗星毁灭的是一片无人区，没有造成更严重的社会性破坏。 1989年4月22日，一颗直径约10公里的“斯维夫特-塔特尔”彗星掠地而来，与地球失之交臂的时差仅为10天；这个天外来客每隔76年就会与地球擦肩而过，是一个十分危险的家伙。 2009年11月8日，一颗直径约10米、运行速度为每秒20公里的小行星在印度尼西亚苏拉西岛南部上空的大气层中爆炸，发出轰天巨响，一条巨大弯曲状烟尘横过天际，引起大批居民恐慌；这一爆炸释放出的能量有3颗广岛原子弹爆炸的威力；所幸的是，由于爆炸的高度在地面以上20公里左右，因此没有造成任何破坏。 顺带一提，撞击释放的能量大小取决于小天体的体积、质量、密度、结构特征、运动特点、飞行速度、撞击角度等因素。 关于将来会不会发生小天体与地球相撞的事件。周海中也说根据历史记载和科学预测，小天体与地球相撞只是时间问题，而不是会不会的问题。 据专家估测，直径10公里大小的小天体平均1亿年左右才会与地球相撞一次；直径约1公里的小天体撞击地球的概率是每10万年一次；直径约100米的小天体撞击地球的概率是每1万年一次；以上的撞击将会给地球造成灾难性的影响。 在接近地球轨道的地方，现有大约2000颗直径大于1公里的小天体和10万颗直径大于100米的小天体。这样的近地小天体(NEO)无论是撞上陆地，还是击中海洋，都将是一场全球性的浩劫；人类不能忽视所存在的风险。不久前，英国著名理论物理学家霍金在接受媒体采访时就指出：由于近地小天体的威胁，人类必须移民到其他能适宜生存的行星以摆脱灭亡的命运。 目前已知的对地球威胁最大的近地小天体是“阿波菲斯”小行星，其直径约400米；一旦它撞上地球，将释放出比广岛原子弹高10万倍的能量。据专家测算，“阿波菲斯”将于2029年与地球擦肩而过；由于其轨道被地球引力改变，它将于2036年重新光临地球，与地球相撞的概率为1/37至1/4.5万，在天文学上，这已经属于“非常高的概率”了。 如果它撞上人口稠密处，就会给人类造成重大灾难；即使撞上人烟稀少的地方，也会给当地的生态带来严重破坏。目前全球有100多个研究小组正在从事“阿波菲斯”的太空任务研究，希望在它接近地球时能降低或排除相撞的可能性。此外，美国宇航局、欧洲宇航局和一些相关机构联合设立了一项5万美元的奖金，在全世界征集跟踪“阿波菲斯”以及精确探测其轨迹的最佳方法。 综上所述，地球大陆的形成很可能是小行星撞击形成的，并且在未来小行星撞击也可能发生。感谢：感谢