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人類為什麼生活在地球、而不是生活金星上?拿地球和鄰居天體金星、火星進行相互對比,唯有地球是人類的宜居家園。撇開人類艱難而曲折的文明史不談,地球在太陽系的位置為何如此幸運,同為岩石態行星的金星和火星沒能成為生命誕生的孵化器和成長的搖籃?地球在令人難以置信的演變過程中怎樣形成哺育生命的條件?一項天體生命的研究成果為探索地球“生命之光”投射了光芒。

在《自然》發表的成果顯示,地球第一層殼體含有豐富的放射性生熱元素,諸如:鈾和鉀,當小行星在地球早期進行“地毯式”撞擊地表之時,一些放射性元素從地球上剝落出來,消失在太陽系茫茫無際的太空,天文學家將這種物理現象稱為“撞擊性侵蝕”,以撞擊、或衝擊侵蝕理論解釋地球元素的構成,這項具有標誌性的研究成果在十年前已經提出。

不列顛哥倫比亞大學和加州大學的研究人員提出,在地球早期丟失了兩種放射性元素,從而極大地決定了地球的板塊構造、地球磁場和氣候特徵。不列顛哥倫比亞大學地球、海洋和大氣科學學院的馬克·傑利內克解釋說,放射性元素被剝離的物理事件確定了地球的早期形成和地球的成分,這在某種程度上確立了地球后續的板塊構造、磁場和氣候的演化史,在所有因素的協同和共同作用,創造了適合於人類生存的地球,這在很大程度上最終將地球和太陽系其它岩石態行星區分開來,地球生命家園的獨特性得以形成。

地殼板塊漂移定期地翻轉地球表層,地幔熱量在地殼板塊翻轉的過程中向外釋放,這相當於地幔穩定地獲得了冷卻的機制,不僅如此,地球錶殼層的漂移和翻轉運動還維持了地球強大的磁場、不斷激發地球火山劇烈的噴發活動,透過火山爆發,從地層的深處釋放溫室氣體,定期的火山爆發維持了地球宜居的氣候條件,地球與太陽系其它岩石態行星的氣候表現了根本的不同。

在尺寸、質量、密度、重力和物質構成的指標方面,金星與我們的地球最為接近,在早期的地質年代中,地球已經獲得穩定、宜居的氣候條件。金星則剛好相反,在金星表面形成了災難、對抗生命的氣候條件,厚重的二氧化碳大氣、表面大約470攝氏度的高溫,彷彿是一幅“人間地獄”景象,好像文學作品《神曲》在“地獄篇”描繪的圖景。馬克·傑利內克和加州大學的馬特·傑克遜助理教授在合作研究中解釋了,地球和金星在漫長的演變過程中為何出現了極大的不同。

地球對生命的形成而言是幸運的,但地球不會永遠地保持“生命行星”的幸運,它在遙遠的未來可能走向類似目前金星的境地,地球最終將會變成某種真正意義的“人間地獄”。一個關鍵性因素髮揮了舉足輕重的作用,這就是“撞擊侵蝕”物理事件的影響範圍和程度。金星很少受到小行星撞擊侵蝕事件的影響,它的冷卻效應變化無常,火山噴發強度產生了災難性的搖擺現象,火山噴發對火星的氣候變化產生了驅動力,火星氣候在過去的幾十億年時間出現了戲劇性變化。地球早期的物質構成與小行星的撞擊侵蝕事件存在密切聯絡,對地球的後期演變產生了深刻影響,地球生命的形成和延續與早期一些極為特殊的條件有關,而“不毛之地”的金星和火星也經歷了早期的撞擊侵蝕事件,但形成了和地球十分不同的物質成分和地質構造。

(編譯:2015-7-23)

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