甘德福
人類生活在地球上,但是對地球的認(rèn)識卻至今還很膚淺,以致許多看來十分簡單的問題,仍然眾說紛紜,莫衷一是。
地球在縮小,還是在增大?
見過火山噴發(fā)的人,都會頃刻回憶起濃煙升空、火光沖天、塵埃石屑彌天而降的驚人場面。從地球深處噴射出來的大量物質(zhì)中,經(jīng)科學(xué)家測定,含有大量的一氧化碳、甲烷、氨、氫、硫化氫等氣體。
驚天動地的地震之后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大氣里甲烷濃度特別高。這個現(xiàn)象說明地球肚子里的氣體,乘地震之機(jī),從地殼的裂縫里沖出來,釋放于大氣之中。
海員們在航海途中,能看到比海嘯更可怕的海水鼎沸現(xiàn)象,這種翻江倒海的奇觀,也是地球放氣的結(jié)果。
根據(jù)地球放氣的現(xiàn)象和地球深部物質(zhì)大量外噴的事實(shí),有人認(rèn)為,地球肚子越來越癟了,地球的體積自然要縮小了。
但不久前蘇聯(lián)科學(xué)家公布說,地球自生成以來,其半徑增長了三分之一。理由是各大洋底部在不斷擴(kuò)展。這種擴(kuò)展是沿著從北極到南極,環(huán)繞地球的大洋中部山脊進(jìn)行的。經(jīng)查明,太平洋底部的長度和寬度,每年擴(kuò)展速度達(dá)到了幾厘米。這種擴(kuò)展是由地球深處的大量物質(zhì)向上涌溢,推展洋底地殼,使地心密度變小,地球的體積就增大了。
地球的轉(zhuǎn)速在變慢,還是在變快?
珊瑚蟲的生長,和樹木的年輪相似。珊瑚蟲一日有一個生長層,夏日的生長層寬,冬日的生長層窄??茖W(xué)家對珊瑚蟲體壁研究,識別出現(xiàn)代珊瑚蟲體壁有三百六十五層,正好是一年的天數(shù)。科學(xué)家又?jǐn)?shù)了距今三億六千萬年前的珊瑚蟲化石的年輪,則為四百八十層。按此進(jìn)行推算,十三億年前,一年為五百零七天。說明地球環(huán)繞太陽的公轉(zhuǎn)過程,其自轉(zhuǎn)的速度正在變慢。
近年來科學(xué)家在南太平洋中發(fā)現(xiàn)“活化石——鸚鵡螺”軟體動物,在其外殼上有許多細(xì)小的生長線,每隔一晝夜出現(xiàn)一條,滿三十條有一層膜包裹起來形成一個氣室。每個氣室內(nèi)的生長線數(shù)正好是如今的一個月天數(shù)。古生物學(xué)家又從不同時代地層中的鸚鵡螺化石進(jìn)行判析,發(fā)現(xiàn)三千萬年前,每個氣室內(nèi)有二十六條生長線。七千萬年前為二十二條;一億八千萬年前為十八條;三億一千萬年前為十五條;到了四億二千萬年前只有九條了。從事研究鸚鵡螺的科學(xué)家則認(rèn)為,隨著地球年齡的增加,其自轉(zhuǎn)速度正在加快。
地球的荷重在增加,還是在減少?
金剛石是在高溫高壓條件下形成的一種貴重金屬,一般都生成在巖漿巖中。蘇聯(lián)在玻波蓋河盆地里,卻發(fā)現(xiàn)了大量的金剛石,這實(shí)在是一件不尋常的事件。從而引起了許多地質(zhì)學(xué)家的極大興趣。經(jīng)過多年考證,最后證實(shí)是天外來客——隕石撞擊在這塊盆地上時,發(fā)生強(qiáng)烈爆炸而形成的結(jié)晶礦物。加拿大有一個薩達(dá)旦里鎳礦是一個三十八公里范圍的巨型礦體,同樣是隕石撞破地表后,與地球巖漿熔融共同凝結(jié)而成的礦體。
據(jù)統(tǒng)計,十億年來,地球遭到隕石撞擊產(chǎn)生的坑,大于一公里直徑的襲擊事件有一百萬次之多。每天從宇宙中降落到地球上的隕石和塵埃,多達(dá)五十萬噸。由此看來,地球的荷重正在逐年加重。
持相反意見的人則認(rèn)為,地球上每年發(fā)生地震五百萬次,活火山五百余座。每當(dāng)火山噴發(fā)和地震時,地球深部的熔巖、氣體大量噴射出來,氣體飄入大氣層中。更為巨量的是,石油從地層中抽起,煤炭從地下挖出來,被人們?nèi)紴榛覡a,形成縷縷濃煙升入大氣層中。這種大量毀滅地球上的物質(zhì)變成煙氣的結(jié)果,使地球的重量逐漸減輕,地球的荷重自然減少了。
地球在變暖,還是在變冷?
宇宙飛船對金星的探測表明,金星表面的溫度可達(dá)480℃。究其原因,發(fā)現(xiàn)金星大氣中含有大量二氧化碳,形成一層屏障,使太陽射向金星的熱能和金星自身產(chǎn)生的熱能,不易散發(fā)到大氣層中去,從而使金星的溫度日見增高。
地球上由于人口劇增,工業(yè)發(fā)展,森林大量采伐,自然生態(tài)遭到破壞。二氧化碳逐年增加,使地球上空的二氧化碳濃度越來越高,類似金星之狀,地球的氣溫也在逐年增高。僅以東京為例,二十多年來,東京的平均氣溫已增高2℃。另外,人造化肥能捕捉紅外線幅射;大片積雪的融化,會減弱地球?qū)μ柟獾姆瓷洹VT如此類的原因,也使地球的溫度逐漸增高。
與上述截然相反的一種觀點(diǎn)是變冷說。持這種觀點(diǎn)的人認(rèn)為:未來幾十年的氣候?qū)⒅饾u變冷。依據(jù)是:雖然二氧化碳在穩(wěn)定地增加,但自本世紀(jì)四十年代中期開始,特別是六十年代以來,北極和近北極的高緯度地區(qū),氣溫明顯下降,氣候顯著變冷。例如在日本,六十年代以來,櫻花開花日期較五十年代明顯推遲,而初霜期則相應(yīng)提前了。在北大西洋,出現(xiàn)了幾十年從未見過的嚴(yán)寒,海水也凍結(jié)了。在格陵蘭和冰島之間曾一度連成“冰陸”,北極熊可以自由往來,成為罕見的奇聞。有人認(rèn)為,六十年代以來的氣候變冷是“小冰河期”到來的先兆,從下世紀(jì)開始,世界氣候?qū)⑦M(jìn)入冰河時代。
爭論將繼續(xù)下去
有關(guān)地球的爭論還有很多,諸如:地球是怎樣生成的?初期的地殼是什么樣?海水從何而來?生命如何起源?如今大地高壽幾何?地球深部物質(zhì)究竟呈何狀態(tài)?地球的形狀象桔子還是象梨?地球未來能預(yù)測嗎?等等,至今都沒有得到定論。從事地球科學(xué)研究的人們,一方面由于各自所在的地理環(huán)境、研究對象、掌握資料、理論根據(jù)的局限性,所得的結(jié)論存在著很大的片面性。另一方面由于地球的龐大、復(fù)雜和久遠(yuǎn),一個人的智慧和精力有限,即使是一批人,幾代人去連續(xù)進(jìn)行研究某一個問題,同地球的存在時間、空間和體積相比,也實(shí)在太渺小了。何況地球的演變歷史是任何人都未能經(jīng)歷的。要深入研究地球,僅依靠目前的科學(xué)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。所以有關(guān)地球的種種說法,還將繼續(xù)爭論下去。確切的結(jié)論何時能出現(xiàn),很難估計。但有一點(diǎn)是可以肯定的,隨著爭論的繼續(xù),我們對地球科學(xué)中眾多的難解之謎的認(rèn)識,將會越來越深入,變得越來越清楚。
(摘自《科學(xué)生活》1984年第1期)