第一百一十三章 蓝盾星球的演化
不在平静中灭亡,就在平静中爆发。蓝盾星球已经和平发展了很久了,这一段的显得相当宁静,虽然小的冲突不断,但是整体上一直都是很平静地在发展。特别是最近一段时间,蓝盾星球算是相当和平,表面上相当繁荣。有时候,蓝盾人的世界很难弄懂,有时候,他们性情狂野,有时候,他们安静得像一只伏在草地上的野兔。
要说其蓝盾的历史,就要追溯到很久以前了。蓝盾之初,整个星球都是海洋。
蓝盾星球演化大致可分为三个阶段。
第一阶段为蓝盾星球圈层形成时期,其时限大致距今4600至534Ma。46亿年前诞生时候的蓝盾星球与21世纪的大不相同。根据科学家推断,蓝盾星球形成之初是一个由炽热液体物质(主要为岩浆)组成的炽热的球。随着时间的推移,地表的温度不断下降,固态的地核逐渐形成。密度大的物质向地心移动,密度小的物质(岩石等)浮在蓝盾星球表面,这就形成了一个表面主要由岩石组成的蓝盾星球。
第二阶段为太古宙、元古宙时期。其时限距今4400至543Ma。蓝盾星球自不间断地向外释放能量,由高温岩浆不断喷发释放的水蒸气,二氧化碳等气体构成了非常稀薄的早期大气层——原始大气。随着原始大气中的水蒸气的不断增多,越来越多的水蒸气凝结成小水滴,再汇聚成雨水落入地表。就这样,原始的海洋形成了。
第三阶段为显生宙时期,其时限由534Ma至今。显生宙延续的时间相对短暂,但这一时期生物及其繁盛,地质演化十分迅速,地质作用丰富多彩,加之地质体遍布全球各地,广泛保存,可以极好的对其进行观察和研究,为地质科学的主要研究对象,并建立起了地质学的基本理论和基础知识。
人类科学家已经能够重建蓝盾星球过去有关的资料。曼诺星系的物质起源于45.672亿±60万年前,而大约在45.4亿年前(误差约1%),蓝盾星球和曼诺星系内的其他行星开始在曼诺星星云——曼诺星形成后残留下来的气体与尘埃形成的
圆盘状——内形成。通过吸积的过程,蓝盾星球经过1至2千万年的时间,大致上已经完全成形。从最初熔融的状态,蓝盾星球的外层先冷却凝固成固体的地壳,水也开始在大气层中累积。月亮形成的较晚,大约是45.3亿年前,一颗火星大小,质量约为蓝盾星球10%的天体(通常称为忒伊亚)与蓝盾星球发生致命性的碰撞。这个天体的部分质量与蓝盾星球结合,还有一部分飞溅入太空中,并且有足够的物质进入轨道形成了月球。释放出的气体和火山的活动产生原始的大气层,小行星、较大的原行星、彗星和海王星外天体等携带来的水,使蓝盾星球的水分增加,冷凝的水产生海洋。新形成的曼诺星光度只有曼诺星的70%,但是有证据显示早期的海洋依然是液态的,这称为微弱年轻曼诺星谬论矛盾。温室效应和较高曼诺星活动的组合,提高了蓝盾星球表面的温度,阻止了海洋的凝结。
有两个主要的理论提出大陆的成长:稳定的成长到现代和在早期的历史中快速的成长。研究显示第二种学说比较可能,早期的地壳是快速成长的,随后跟着长期稳定的大陆地区。在时间尺度上的最后数亿年间,表面不断的重塑自己,大陆持续的形成和分裂。在表面迁徙的大陆,偶尔会结成超大陆。大约在7.5亿年前,已知最早的一个超大陆罗迪尼亚开始分裂,稍后又在6亿至5.4亿年时合并成潘诺西亚大陆,最后是1.8亿年前开始分裂的盘古大陆。
蓝盾星球圈层分为蓝盾星球外圈和蓝盾星球内圈两大部分。蓝盾星球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;蓝盾星球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在蓝盾星球外圈和蓝盾星球内圈之间还存在一个软流圈,它是蓝盾星球外圈与蓝盾星球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处。这样,整个蓝盾星球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和蓝盾星球内圈一起构成了所谓的固体蓝盾星球。对于蓝盾星球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究。而蓝盾星球内圈,主要用蓝盾星球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。蓝盾星球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体蓝盾星球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在蓝盾星球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈。
蓝盾星球大气圈是蓝盾星球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000~1.6万公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分。蓝盾星球大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。蓝盾星球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于蓝盾星球总质量的0.86%。由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。
水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。从离蓝盾星球数万公里的高空看蓝盾星球,可以看到蓝盾星球大气圈中水汽形成的白云和覆盖蓝盾星球大部分的蓝色海洋,它使蓝盾星球成为一颗"蓝色的行星"。蓝盾星球水圈总质量为1.66×1024g,约为蓝盾星球总质量的1/3600,其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整个蓝盾星球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统。
由于存在蓝盾星球大气圈、蓝盾星球水圈和地表的矿物,在蓝盾星球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物。据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种。据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5亿~10亿种之多,然而,在蓝盾星球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了蓝盾星球上一个独特的圈层,称为生物圈。生物圈是曼诺星系所有行星中仅在蓝盾星球上存在的一个独特圈层。
岩石圈
对于蓝盾星球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的。它主要由蓝盾星球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体蓝盾星球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里。由于岩石圈及其表面形态与现代蓝盾星球物理学、蓝盾星球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代蓝盾星球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体蓝盾星球部分。由于洋底占据了蓝盾星球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底总面积的45%,其平均水深为4000~5000米,大量发育的海底的火山就是分布在大洋盆地中,其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此,整个固体蓝盾星球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,
在距蓝盾星球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面,它位于约60公里深度以下;在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60~250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。也就是由于这个软流圈的存在,将蓝盾星球外圈与蓝盾星球内圈区别开来了。
地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外,在软流圈之下,直至蓝盾星球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈。由于蓝盾星球外核为液态,在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播。P波曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面。整个地幔圈由上地幔(33~410公里)、下地幔的D′层(1000~2700公里深度)和下地幔的D″层(2700~2900公里深度)组成。蓝盾星球物理的研究表明,D′层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层。
地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900~5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学黏度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为E层,完全由液体构成。4980~5120公里深度层称为F层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很薄的过渡层。
有生命的地方,总是有着惊人的相似之处,也许正是因为这样才孕育出了差不多相同的文明吧。
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