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十四个巧合,构成了地球的奇迹!

 一起悦读吧SH 2020-12-26

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这是一起悦读吧XF陪你阅读的第137篇文章

生命之

十四个巧合

构成一个奇迹——地球

生命因你存在!


      水的冷胀性居然位列其中


01

超新星爆发类型、位置合适

  I型超新星爆发形成元素种类丰富的地球,尤其是形成了地球内核的铁核心。而地球产生位置刚好在太阳附近。

  生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。


I型超新星爆炸

02

太阳的大小合适

  合适的温度与阳光是生命诞生的必要条件。

  恒星质量越大,越早发生“超新星爆炸”。太阳大小合适,自诞生以来已经过了46亿年。这样长的时间,足够生命的诞生和进化。今后大约50亿年,太阳还能够稳定发光。

地球漫长的生命演化史

03

地球大小合适

  根据万有引力可知:

 行星质量过大,引力就过大;如果行星体积(半径)又略小的话,引力更是大得惊人。会形成厚厚的大气层,阳光就会无法到达地面,地面温度就会过低,不适宜生命存在。 

  行星质量过小,引力就过小,如果体积又偏大的话,引力更小,大气会耗散而稀薄,即使有液态水也早已蒸发消失,生命难以存续。

万有引力公式

04

地日距离合适

  地球公转轨道处于“宜居带”。

  水是生命之源,地表必须有液态水存在,才能诞生生命。决定地球表面温度的一个重要因素是地球到太阳的距离。距离太近,水会立即蒸发;反之,距离太远,水又会结冰。

  地球正好位于不是太热也不是太冷的一段距离范围,在它的表面才会有液态水存在,这个距离范围称为“宜居带”。

05

 地球的行星类型合适

  地球是一颗岩石型行星,而不是在巨型气体行星或者冰行星。

  岩石型行星具有接纳雨水的大地。因而能够有蓄积液态水的表面。

  巨型气体行星和冰行星上却不可能有稳定的液态水存在。


06

八大行星轨道合适

  以太阳为参照物,八大行星运动方向具有同向性,轨道平面具有共面性,运动轨迹具有近圆性,这些特点确保地球遭遇行星碰撞而灭亡的几率非常小。运动轨迹具有近圆性,也确保地日距离一直在“宜居带”。

  八大行星同向运行,轨迹近圆

      (忽略太阳绕银河系中心旋转)

震撼曲线之美——八大行星真实运行轨迹


07

行星兄弟大小合适

  地球只有土星和木星两个大哥哥。

  地球外围如果有三个巨型行星刚好同时从地球外侧通过,行星引力的合力可能将地球拉向太阳系外侧,在这种条件下,不待诞生出生命,地球早就被移动到了‘宜居带’之外。

地球只有土星和木星两个大哥哥

08

自转周期合适

  地球自转周期大约24小时。

  假如地球的自转周期过长,漫长的白天会导致气温不断上升,白天的最高温可能超出适宜生命的温度;同时漫长的黑夜会导致气温持续下降,夜晚的最低温也可能超出适宜生命的温度。同时昼夜温差过大,生命难以为继。

  如果地球自转周期过短,快速的旋转会对地球及其地壳造成巨大的压力;将导致强烈地震和火山爆发频繁发生,并产生更为显著的地质特征,如更大的山脉,更深的裂谷、峡谷和海沟。全球风将变得更加强烈,持续的大风将呼啸在整个星球上;在海洋上形成的台风或飓风将变得更强,持续时间可能长达数月,生命也难以为继。

地球自转

09

自转轴倾角大小合适

  地球自转轴有23.5 °的绝妙倾角。

  地球有温和的季节变化,多亏了自转轴。

  假如地球自转倾角是90 °,以北京看见的高度为例,那将会在夏季看不见太阳下落,在冬季看不见太阳上升。结果,同现在的实际地球相比,夏天会比现在热得多,冬天则会比现在冷得多。 在那样一种夏季酷热和冬季酷寒的地球上,虽然不能说一定没有生命,但是气候肯定要比现在严酷得多。

10

卫星大小合适

  地球的卫星月球的大小相对于母行星的大小的比例确实大的异乎寻常。地球自转轴才没有太大的变化。

  地球自转轴的倾角为23.5 °,这个角度并非固定不变。严格来说,这个角度有正负1°左右的变动,行星自转角度变动的原因,是受到木星等其他天体的引力影响的结果。

  地球自转轴的倾角如果不稳定,气候会频繁变化,环境要比现在恶劣得多。

月球直径大约是地球直径的三分之一

11

氧气含量合适

  地球大气中含有大量的氧气,充分提供生物呼吸所需。有了氧气,生命才得以扩张到陆地。地球大气在离地面20公里左右的高空有一个臭氧层。臭氧分子吸收紫外线,阻止对生命有害的紫外线过多地到达地表。有了臭氧层,地球就具备了生物从海洋向陆地扩张的环境条件。先是在大约4.75亿年前由植物领头,接着是在大约4亿年前的脊椎动物,终于实现了生物向陆地的进军。


12

地磁场存在合适

  地球内核液态的铁流动产生的磁场为生命提供了安全保障,包围地球的磁场使生命免遭太阳风的危害。

  太阳不仅发光,还在不断地向外辐射粒子(主要是质子)。太阳发出的这种粒子流叫做“太阳风”。太阳风对生命有害,还能够吹散行星的大气。

  太阳风靠近地球的磁场,行进路径发生弯曲,绝大多数都会偏离地球。

地磁场使得太阳风绕行

13

含水量合适

  地球海洋面积约占70%。

  (1)吸收大气中的二氧化碳,将之变成碳酸钙沉淀到海底,避免了过度的“温室效应”,才使得地球不会像金星那样成为“灼热的地狱”,得以维持舒适的环境。

  (2)调节地球温度。由于水是流体,而且比热容大,难以升温或冷却。温度升高的表面会流向温度比较低的地方——洋流。多亏洋流,地球的高纬度地区和低纬度地区之间的温度差才不至于太大。

  不难想象,假如地球上的水量很少,就不会有任何生命诞生。

丰富的水资源

14

水的冷胀性合适

  水在0-4℃具有反常的热缩冷胀性质,并且结冰后,密度变小,冰可以浮在水面上。这竟然是地球存在生命必不可少的条件。

  假设水不具有反常膨胀性质,冰的密度大于水,水结冰后,沉积在水底,就会导致整个冬季结冰现象持续进行,直到水完全结冰为止。不仅不能形成保温冰层,反而不断侵蚀水下生命生存空间,直至把水下生命全部送出水面。这种条件下除了赤道附近区域,其他存在结冰过程的区域,将难以维持生命。

密度比水小的冰浮在水面上

  以上这些生命存在的条件不过是必须具备的最低条件,事实上,这些奇迹综合起来才推动了这个我们可以安全居住的舒适环境。

  水是生命之源,不仅仅因为水为生命运动提供环境;还因为水具有的比热容大、反常的冷胀性等诸多物理特性。

主       编:孙晓明                                                      

副 主 编 :王 勇

原创作者:胜利中学  杜佳珂

制作编辑:杜佳珂

编      委:一起悦读吧XF全体编委

版权说明:再次感谢原作者辛苦创作,如转载涉及版权等问题,请联系我们,我们将在第一时间处理!

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