地球

顯然，我們對于地球的了解比對太陽系內(nèi)其他行星的了解多得多。但如果把地球當(dāng)成太陽系內(nèi)的一員，我們還有很多需要研究的地方。地球與其他世界有什么不同？有兩個重要的區(qū)別：第一，地球是最大的巖質(zhì)行星。就像我們看到的那樣，地球的體積會隨著其表面持續(xù)不斷地移動、變化。第二，地球的軌道位于一個被稱為“宜居帶”的狹窄地帶，指的是一個液態(tài)水可以長期存在于這個星球表面的地方。正因為如此，地球是我們知道太陽系內(nèi)有生命存在的唯一星球。

發(fā)現(xiàn)者：未知

發(fā)現(xiàn)日期：史前

命名：古英語“ERTHA”，意為“大地”

平均半徑：6，371千米

最低/最高溫度：-89℃/59℃

一天長度：23.93小時

年長度：365.26天

衛(wèi)星數(shù)目：1

光環(huán)系統(tǒng)：無

在地球形成的最初幾億年時間里，地球掃清了軌道附近的碎片。如果有人站在那時的地球表面，一定會感覺周圍巨大星子的猛烈撞擊。科學(xué)家們將這個時期稱為“大撞擊時期”（注意，這與晚期重轟擊期不同，發(fā)生于太陽系形成早期）。每一次撞擊都為新形成的行星注入能量，這種能量最終以熱的形式表現(xiàn)。最終，地球的每一部分都熔化成液體或者被加熱變軟到可以自由流動。雖然科學(xué)家們對一些細節(jié)有爭議，但不可否認的是，早期對于行星的加熱完成了行星物質(zhì)的分化過程。密度大的物質(zhì)，如鐵，從表面沉入地球的核心，而密度小的物質(zhì)則浮在上面，形成了地幔和地殼。就像沙拉醬放久了會分層一樣，地球上的物質(zhì)也通過自身的重力分成兩層。

地球的分化過程產(chǎn)生了我們賴以生存的磁場。密度較大的鐵、鎳沉入核心，核心的壓力足以將這些原子壓成固體。在核心的上方，其溫度和壓力只能使物質(zhì)以液態(tài)形式存在——流動的液體金屬核最終造就了行星的磁場。

沸騰的地球

剛剛誕生的地球內(nèi)部有兩個熱源：大撞擊時期留下的余熱和巖石中放射性元素的衰變。就像爐子上燒著的一壺水，地球內(nèi)部的熱量會逐漸傳遞到表面并輻射出去。最終，地球“沸騰”了。

描述這顆行星內(nèi)部運作最好的方式，就是想象沸水上面漂著的一層薄油。這壺?zé)崴畬⑦@層油打碎，創(chuàng)造出一種縱橫交錯的圖案。同樣，沸騰的地幔也將這顆星球的表面打成被我們稱為“板塊”的碎塊。

由于地球內(nèi)部不斷地沸騰，板塊上所有的東西都隨板塊移動，并重構(gòu)了星球表面。曾有一個時期，所有的大陸像項鏈一樣集中在赤道附近，這片聚集在一起的大陸被稱為“盤古大陸”。但其他行星并非

如此運轉(zhuǎn)：水星和火星（我們的月球也一樣）足夠小，在很久之前熱量已經(jīng)散失殆盡，現(xiàn)在已經(jīng)完全凝固。對于金星來說，雖然火山的活動是金星的一個標(biāo)志，但金星過小，無法完成板塊構(gòu)造。

宜居帶

地球被天文學(xué)家稱為最宜居住的行星。在過去的40億年中，太陽的亮度提高了三分之一，而地球總能把氣溫調(diào)節(jié)在水的凝固點和沸點之間。這也就意味著，液態(tài)水能夠一直在其表面存在。假如地球距離太陽更近，或許地球會沿著金星一樣的軌跡發(fā)展，失控的溫室效應(yīng)會將生命扼殺在搖籃中;假如地球距離太陽更遠，或許地球會凍成一個冰球，生命將不復(fù)存在。

地球處在宜居帶，因此誕生了生命，而生命的存在又改變了整個星球。在地球上，大氣層內(nèi)活躍氧氣的增加就是生命新陳代謝的結(jié)果，許多生命的演生過程打破了巖石，創(chuàng)造出泥土。

基于此，天文學(xué)家正在其他恒星上尋找生命的標(biāo)志。

地球的第一次測量

其實，古人早就知道地球是圓的，到了哥倫布航海的時代，人類已經(jīng)知道這件事情達千年之久了。在公元前240年左右，古希臘著名的亞歷山大圖書館館長埃拉托色尼已經(jīng)完成了第一次地球半徑的測量。他知道夏至正午，太陽光穿過賽伊尼（今埃及城市阿斯旺）的一口井，代表太陽直射。與此同時，他測量了由亞歷山大市已知高度的一根柱子投下的影子。通過這些測量和一些幾何知識，他得出亞歷山大和賽伊尼之間的距離是地球周長的1/50，并報道了地球的周長——252000個賽跑場的長度。埃拉托色尼最可能的測量結(jié)果為地球的周長是47000千米（現(xiàn)代測量結(jié)果顯示，地球的周長接近40000千米）。他可能同樣用了這個數(shù)據(jù)去測量地球和太陽的距離。

（本欄目內(nèi)容選自《太空全書》（第2版），由北京紫圖圖書有限公司出品）