神奇的地球

一般我們與別人初次交往時，都需要進(jìn)行自我介紹，那么，我們?nèi)绾蜗騽e人介紹我們的地球呢？

很多小朋友在幼兒園期間都學(xué)過一首歌——《八大星》，歌詞是這樣的：“我是一顆水星，跑得最快的小眼睛。我是一顆金星，有魅力亮晶晶。我是一顆火星，紅紅火火像戰(zhàn)神。我是一顆木星，體積最大轉(zhuǎn)不停。我是一顆土星，黃色腰圍裹環(huán)云。我是顆天王星，我獨(dú)自躺著行。我是顆海王星，藍(lán)色風(fēng)暴繞天行。我住在地球村，鳥語花香賽仙境。”

這些歌詞形象生動地介紹了太陽系八大行星各自的特點(diǎn)，其中地球的特征是鳥語花香賽仙境，也就是說地球適宜生命繁衍、適合人類居住。這是面向幼兒園小朋友介紹地球的方法。

到了中小學(xué)階段，同學(xué)們會逐漸從科學(xué)課本或者地理課本上學(xué)到更多關(guān)于地球的知識，例如，地球從外向內(nèi)可以分為大氣圈、水圈、地殼、地幔和地核。

到高中階段，同學(xué)們可能會進(jìn)一步學(xué)到，地球的地殼分為陸殼和洋殼，陸殼和洋殼中有各種巖石。其中陸殼是人類居住的主要場所，其成分是硅鋁質(zhì)的，密度較小；而洋殼基本被海水覆蓋，其成分是硅鎂質(zhì)的，密度較大。

那么，地球科學(xué)家是如何知道這些知識的呢？我以科學(xué)家研究以下兩個問題的故事為例，給大家展示地球科學(xué)家是如何研究地球的。

第一個問題：

地球的年齡是多少？

我們怎樣才能確定地球的真實(shí)年齡呢？在火星和木星軌道之間有一個小行星帶，這里漂浮著許多小行星，它們是太陽系形成初期遺留下來的原材料，部分小行星因?yàn)橐恍┡既坏脑驎涞降厍蛏希@就是我們所說的隕石。知道這些隕石是什么時候形成的，我們就可以知道太陽系的年齡和地球的年齡。

可是，我們怎樣才能知道呢？這就要用到一種叫作“放射性同位素定年”的原理，大自然中的元素“鈾”和“釷”始終以一定的速率在不斷地衰變形成“鉛”同位素，無論是風(fēng)吹雨打還是刀砍火燒，外界的變化都不會影響這個衰變過程。對任意一塊石頭，我們只要知道有多少“鈾”同位素已經(jīng)衰變成了“鉛”同位素，就可以確定出地球的年齡。

第二次世界大戰(zhàn)之后不久，美國的克萊爾·卡梅倫·帕特森花了幾年的時間，建立了世界上第一個完全沒有鉛污染的超凈實(shí)驗(yàn)室。他測量了不含“鈾”的鐵隕石、其他幾種隕石和一些地球樣品的“鉛”同位素組成，得到地球的形成年齡大約為45.5億年，這一研究成果是1956年發(fā)表的，即使與現(xiàn)在用尖端的儀器測量所得的結(jié)果相比，在誤差范圍內(nèi)也基本上是一致的。

第二個問題：

生命是怎么起源的、是如何演化的？

地球科學(xué)家對這個問題做出了非常重要的貢獻(xiàn)。第一，地球的表面環(huán)境是控制生命的形成和演化的重要因素，地球科學(xué)家可以通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M、理論模擬以及天然樣品的分析，從各個角度去限定地球早期的環(huán)境，探討早期生命的起源和演化。第二，古老的生命很容易消亡，但它們留下的化石、遺跡、各種化合物、同位素信息，卻可以保留在各種石頭中。地球科學(xué)家通過解讀這些“無字天書”，逐步揭開生命形成和演化的奧秘。

其實(shí)，就在離我們不遠(yuǎn)的黃山腳下，具體位置在安徽省黃山市休寧縣藍(lán)田鎮(zhèn)，我國地球科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了世界上最古老的宏體真核生物群——藍(lán)田生物群。藍(lán)田生物群的發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)引起了全世界地球科學(xué)家的轟動，因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)早了將近2億年，這一發(fā)現(xiàn)為早期復(fù)雜高等生命的研究打開了一個新窗口。同學(xué)們?nèi)S山旅游的時候，可以繞道去看一看，也許還能在路邊的石頭中發(fā)現(xiàn)6億多年前的化石，也許能親手觸摸到6億多年前的海藻、珊瑚或蠕蟲。