太空探索Ｉ【探索时空】 星系和宇宙 太阳系的初期 文／闻新孙立新 太阳系诞生（４６亿年前） ４６亿年前的银 河系是不同于今天 的，它是由５条旋转 臂组成。在银河系的 ５条旋转臂的一条臂 上，宇宙云中的星际 气体和尘埃渐渐开始 收缩，形成质量较大 物质。又过了５０００ 万年至１亿年后，这 些收缩的星云就诞生出了太阳。 围绕太阳轨道的颗粒发 生坍塌，渐渐地生长出星子，其直径仅仅为几公里，而 轨道碎片渐渐地形成了微行星。 行星的诞生（４５亿年前） 美国阿波罗登 月计划揭示出月坑 是由于在距今约４５ 亿年时大量天体的 撞击而形成的。此 后，撞击的次数很 快减少。这一发现 使吸积理论有了依 据，吸积理论认为宇宙尘团聚在～起成为颗粒，颗粒变成 砾石。砾石变成小球，然后变成大球，再变成微行星（即 星子），最后，尘埃终于变成了月球那样的大小。随着星 体越来越大，有一些星体在太阳引力作用，被太阳捕获， 进入太阳轨道，成为内行星，如水星、金星、地球和火星。 另外一些星体今天仍然存在，如小行星和彗星等。 ７６ Ｉ ＳＰＡＣＥ ＥＸＰＬ ＯＲＡＴｊＯＮ 月球形成的四种假说 月球从哪里来，一直是人类争论的问题 目前有四 种理论，分别为理论、姐妹理论、捕获理论和撞击理 论。 理论认为月球曾经是地球的一部分，在太阳系 形成的早期，由于某种未知的自发力量将地球和月球给分 裂开了。但随着航天技术的发展，阿波罗登月任务将月球 土壤带回到地球，并证明月球土壤和地球土壤的化学成分 是截然不同的，因此这种理论被彻底否认。 捕获理论认为月球没有固定轨道，它曾经漂泊在太 空里，但进入太阳系后，由于地球引力作用，它被固定在 现在的轨道上。 姐妹理论认为月球和地球是同时形成的。当地球形 成时，周围还有大量尘埃和石块围绕地球旋转，靠近地球 的尘埃和石块被地球捕获，而有些石块速度由于旋转速度 快，无法落到地球上，便由于自身引力聚集在一起，形成 了月球。 撞击理论认为太阳系刚形成的时候，一颗大小如同 火星的小行星，以某种形式击中地球，并使地球喷出大量 的物质。这些喷出物进入太空，经过重整后在环绕地ｔ￣Ｂ，０ 轨道上合并成一个单－－￣，ｇ固体，形成了月球。今天，计算 机仿真技术可以模拟这一理论，阿波罗任务带回到地球的 样本，也发现了月球上有地球的脆皮。 康德的“星云假设’’ 康德，１７２４年出生在德国。他是一位 自然科学家，也是一位朴素的唯物主义思想 家，他３１岁时匿名发表了《宇宙发展史概 论》，大胆否定了宇宙起源的神创论，提出 了宇宙起源的“星云假说”。他认为星云在 它自身引力作用下会逐渐聚拢，形成太阳和 行星。 由于当时科学发展水平的，他的 “星云假说”也有不少错误，曾一度被人们摒弃，但是他的基本思 想是正确的。 今天，历经修改后的“星云假说”已成为太阳系起源的主流理 论，修改后的假说认为旋转的物质圆盘通过从尘埃粒－７－ｇｌＪｄ＼￣ｆ星和 原行星的连续不断聚集，进而形成了直径达几千米到几百千米的星 子。慢慢地，这些星子在重力的作用下结合成原行星，这种原行星 就是现在行星的前身。 地球大量的化学元素来自哪里？ 天文学家告诉我们，宇 宙最初主要是由氢气和氦气组 成。如果是这样，地球上大量 的元素来自于哪里？答案是来 自于恒星。 恒星，比如我们的太阳， 它通过自己内核的原子融化， 创造出大量的化学元素。特别是当恒星死亡的时候，则释放出更多 化学元素和物质，包括二氧化碳、硅、氧和铁等等，甚至也可能释 放出生物体，进而丰富了宇宙尘云。 地球形成的初期（４３亿年前） ４３亿年前，由于地球自身的辐 射、内部引力的加热和天外流星的轰 炸，地球基本处于融化状态 进而发 生了较重的铁元素沉积到地心，较轻 的地壳和地幔浮在地核之上，包围着 地核。 ４３亿年前，地球就有大气层， 主要是由氢气和氦气组成，但由于的 太阳辐射所致，这些氢气和氦气逃逸到了太空。 【探素时空】Ｉ太空探索 地球环境的形成（４０亿年前） 火山爆发喷射出 来的气体改变了大气 成分，水蒸汽、二氧化 碳和氮气进入了地球 的大气层。之后，水蒸 汽上升形成了云，不 又久转化成雨落到地 球上。雨水聚集成为江 湖、河流和海洋盆地， 吸收大气中８，９－－氧化碳。 少量氧气出现在大气层里，氮气也不断积累。 月球则不如地球那么幸运，没有大气层保 护，所以它一直遭受宇宙碎片的撞击，有些撞击 它的碎片甚至与～座城市的面积一样大。 早期地球的内部（３５亿年前） ３５亿年前， 处于熔化状态 的地球，较重 的元素向中心 下沉，较轻的 元素则升至地 球表面，进而 形成了地层。地层从外至内包括地壳、地幔、外 核和内核。 地壳厚度大约为１ ９公里，如果把地球收缩 成～个鸡蛋大小，那么地壳厚度就是鸡蛋壳厚度 的一半。 地壳下面是地幔，地幔相当于鸡蛋的蛋挞 液 地幔的厚度为２９００公里 具有足够柔性， 即使运动也不会断裂。地幔的温度为８７０度至 ３０００度。 在地幔之下是地球的外核和内核。外核是融 熔状态的，温度为５０００度至６０００度，类似于 太阳表面的温度，深度为２５００公里，它也是地 球的磁场源。内核的温度很高，因为压力很大， 所以它是固体的，是固态铁，直径约为１２００公 里。 责任编辑：陈彩连
