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南极洲自地球诞生以来,就一直是冰冻世界吗?

 炫叶楓雪 2022-05-10 发布于广东省

南极洲是以围绕南极的大陆为核心,包含周围海域及诸多岛屿的一个大洲,总面积1400万平方公里,南极大陆也是我们人类发现的地球上最后一块大陆。南极大陆年平均气温零下25℃,内陆的高原年平均气温零下50多度,在如此的低温之下,南极大陆几乎全部被冰雪所覆盖,冰盖面积约200万平方公里,平均厚度2000多米,其冰川占到全球总量的80%以上。那么,南极洲在地球形成以来一直是冰冻世界吗?

地球刚诞生时的情况

地球的诞生,和太阳系内其它行星特别是岩质行星所形成的时间及过程差不多,都是在太阳形成的同时逐步演化而来。大约在46亿年以前,我们的太阳系中的绝对“老大”太阳刚刚形成,其前身是由该区域大量“浓密”的气体和星际尘埃,在引力扰动的影响下,不断发生碰撞和相互积聚,随之质量和温度逐渐升高,吸引的星际物质也越来越多,在达到一定质量和温度之后,就形成了一个周围众多星际物质围绕核心旋转的恒星“胚胎”,当这种积聚效应把核心处的温度提升到1000万摄氏度左右时,便激发了太阳内部的核聚变,同时向外散发着光和热,我们的太阳就形成了。

而在距离太阳一定距离的外围轨道之内,同样进行着星际物质的持续碰撞和聚合,在围绕太阳运转的离心力与太阳和聚合物之间的万有引力达到平衡时,这部分的聚合物的轨道就逐渐固定,同时会持续地融和或者清除公转轨道内其它质量更小的聚合物。在距离太阳较近的轨道内,由于星际物质较重,聚合物逐渐演化形成了岩质行星,也就是现在的水星、金星、地球和火星。而在太阳风的影响下,在太阳周围的一些较轻的气体物质,被吹到了更远的轨道,在那里慢慢地就聚合成了气态行星。

在地球刚形成时,由于聚合物质在相互不断地碰撞过程中会产生大量的能量,这种能量在地球岩质态最终聚集形成以后,持续地在内部累积,使得地球的整体温度非常高,在46亿年-42亿年前这段漫长的时间内,地球无论是内部还是表现,都是由炽热液体物质(主要为岩浆)所组成的一颗炽热大火球。

地球的冷却

随着地球之外能够引发碰撞和吸附星际物质的日益减少,地球的温度在地球与宇宙空间之间不断进行热辐射的情况下逐渐降低。而地球整体

温度的持续下降,对地球的进一步演化起到了至关重要的作用,主要体现在:

地球圈层结构的形成。在温度缓慢降低的过程中,组成地球的不同物质,由于密度的不同,在地球引力的作用下,开始在地球内部出现分离,其中密度大的物质向地心移动的速度较快,密度小的物质就多数停留在地球表面,于是地球的不同圈层就出现了,这也是后来我们将地球的结构划分为地核、地幔和地壳的主要依据。

地核内部温度的保持。虽然地球的温度在形成以后的几亿年时间里一直在冷却,但是由于外层组成物质的密度较小,而且暴露或者与宇宙低温空间的距离较小,冷却速度较快,逐渐形成了固态坚硬的外壳。而地球内部,在一定程度上受到固态外壳的保护,温度下降的速率较慢,从上至下温度仍然呈现逐步升高的趋势。这种地球内部温度的持续保持,为后来地球整体温度保持在一定区间范围以及诞生生命奠定了坚实的基础。

地球磁场的产生。由于地球内部始终处于高温高压的环境,其组成物质也以液态物质为主,随着地球的自转,这些液态物质在内部出现有一定规律的流动性,而不同层级的液态物质在流动的速率和方向上会出现一定的差异,相互之间就会产生摩擦,于是就形现出磁性,对于地球整体而言,就形成了微弱的磁场。虽然磁力不强,但是对于阻挡和引导来自宇宙空间的高能粒子冲击,起到了关键性作用。

原始海洋的产生。地球在冷却的过程中,由于内部的高温高压,在很多区域一直在不断进行着应力以及能量的积聚,不时地会从最薄弱的地壳中将能量加以释放,从而把地球内部的水蒸气、二氧化碳等物质排放到地球之外,在地球引力的作用下形成了稀薄的大气层。当大气层中的水蒸气越聚越多,在地球表层温度持续下降的影响下,水蒸气开始凝结形成雨滴降落地表。与此同时,来自外太空的部分小行星和彗星,在地球引力影响下也坠入地球,带来了大量的水源。最终,在地球表面的低洼处,水源越聚越多,水汽的蒸发和凝结过程反复进行,既加速了地球冷却的进程,同时也推动形成了地球的原始海洋,为地球生命的诞生提供了“摇篮”。

地球原始大陆的分离

根据德国地球物理学家魏格纳的推测,地球在形成大规模的原始海洋之后,地球上的大陆是连接在一起的,这个大陆也被称之为“联合古陆”。在大陆分离之前,地球上生命已经诞生,而且已经形成了种类繁多的动植物世界。很多科学家在对当前世界各大洲进行地质研究时发现,能够支持大陆漂移的主要证据有:

部分大陆的海岸线曲线非常吻合,也就是能够进行有效地拼合。隔海相望的大陆,在相关地层、岩石及其构造方面有一定的相似性。相邻大陆的一些古生物化石具有一定程度的种类重叠和地层重叠。魏格纳提出的大陆漂移假说,主要内容是:在大约3亿年前,联合古陆在地球自转所产生的离心力以及月球、太阳对地球潮汐力的共同作用下,密度较小的由硅铝层组成的大陆地块,开始逐渐在密度较大的硅镁层上漂移,一整块大陆逐渐向四周“扩散”,慢慢地形成了当前地球海洋和陆地分布的这种布局。

南极洲的形成

从目前关于南美洲、非洲和南极洲的地质构造特别是靠海区域的地质构造、煤炭分布和煤层结构等相关研究发现,这3块大陆具有非常高的相似性。据科学家们判断,伴随着原始大陆的分离,有一部分陆地漂移到现在南美洲所在的位置,人们将这块大陆称为“古冈瓦那大陆”,而这块大陆是现在非洲、南美洲和南极洲的组合体,一直持续到侏罗纪。在约1.2亿年前,随着漂移的持续进行,在古冈瓦那大陆的基础上又继续分离出3块大陆,其中南极洲的漂移方向一直向南极点靠近,在大约3000万年前移动目前的位置,形成了现在的南极洲。

总结一下

地球的演化从地球的诞生之日起就无时无刻地不在进行,期间经历了诞生初期的高温炙热、地球的逐渐冷却、原始海洋的形成、生命的出现、原始大陆的分离等诸多标志性的特点和进程。南极洲作为目前地球最寒冷的冰封大陆,达到这样状况的时间也仅有3000万年左右,在此之前,它的命运与其它大陆一样,也经历了地球的沧海桑田,并非一开始就是一片冰封的世界。

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