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我的太阳系形成——(四)(7)行星大气——地球和火星

发布时间:2021-11-07 人气:

本文摘要:旋转宇宙模型理论行星特征形成说明图地球——是我们赖以生存的家园,在我们这个星球上,有富足的水、空气和适合我们人类生存的温度,是我们太阳系中所有行星以致宇宙中,现在唯一最适合人类生存的一个星球。然而,凭据科学家们和本旋转宇宙模型理论(以下简称本理论)的推断,在地球形成之初,地球情况本不适应我们人类的生存的。本旋转宇宙模型理论论述行星大气形成历程,是宇宙中对行星恒久碰撞历程中形成的。我们在上一个章节里,对于小天体碰撞行星如何发生气体、都发生了哪些气体做了理论上的说明。

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旋转宇宙模型理论行星特征形成说明图地球——是我们赖以生存的家园,在我们这个星球上,有富足的水、空气和适合我们人类生存的温度,是我们太阳系中所有行星以致宇宙中,现在唯一最适合人类生存的一个星球。然而,凭据科学家们和本旋转宇宙模型理论(以下简称本理论)的推断,在地球形成之初,地球情况本不适应我们人类的生存的。本旋转宇宙模型理论论述行星大气形成历程,是宇宙中对行星恒久碰撞历程中形成的。我们在上一个章节里,对于小天体碰撞行星如何发生气体、都发生了哪些气体做了理论上的说明。

有的读者可能第一阅读本 文章,对于理论的论述内容不相识,因此,我们在把本理论关于 行星气体的形成理论论述内容复制过来,使我们的小同伴们对于本理论有一个详细的相识。科学家给我们分析了当一个小天体与我们的地球碰撞历程中发生的一些现象,从中我们可以获得启发。

科学家说,当一个小天体打击地面时,在打击点上会发生高温、高压、岩石熔化、形成坑穴,并有二氧化碳和二氧化硫以及放射性元素发生。在本旋转宇宙模型理论中,宇宙物质是长时间与天体发生碰撞的,在这种情况下,我们认为,天体外貌会形成一个岩浆的海洋,在该岩浆的海洋中,一定会有大量的二氧化碳和二氧化硫气体和大量的放射性元素发生,而且放射性元素的几多会与碰撞天体的宇宙物质的量和时间是非成正比。

当岩浆中有大量的放射元素时,放射性元素会把大量的物质向其他物质转化,在这里我们用简朴的核物理知识举行说明。在物理学中我们知道,放射性物质能放出三种射线,它们划分是:α、β、γ,其中α为氦的高能粒子,β为高速运动的电子,γ为电磁波。α粒子具有打碎元素原子核的本事,被打碎的原子核中除了有新元素发生以外,某些元素的原子核中另有中子发生出来,而发生出来的中子险些能够打碎元素周期表中所有元素的原子核。

在这两种高能粒子的恒久作用下,岩浆中的物质处于不停的转化历程中。岩浆中富含哪一种元素和元素与元素之间的比例,本理论认为,与岩浆的温度有关,岩浆的温度越高,岩浆中的高能粒子越多,进而对物质的转化能力越强。而岩浆的温度跟宇宙物质对天体碰撞强度的巨细,碰撞时间的是非和宇宙物质总体质量的巨细都有直接的关系。

如果一个天体在很长的时间里受到总体质量碰撞强度很大的宇宙物质的碰撞,那么,这个天体中就会有大量的放射性物质存在,而大量的放射性物质对天体中物质的转化作用,最后就会把岩浆中的大量物质转化为氢、氦元素。这是因为,氢是每种元素中的质子(元素的原子核由质子和中子组成),氦是高能粒子,α粒子和中子都不会将这两种物质所打碎,它们只能在原子核内部相互转化。

故,岩浆如果在高能粒子的恒久作用下,天体中就会富含氢和氦这两种元素。太阳和类木天体中富含这两种元素就是这个原因。

另外,在类木天体中存在的内部能源问题也是这个原因造成的,即,天体中存在着大量的放射性物质,而放射性物质蜕变发生的热量就是能量的发生原因。从上面的理论论述中,主要说明的是,在小天体碰撞天体的历程中,发生的主要气体是二氧化碳和二氧化硫气体。这就是说,在 地球刚刚形成之初,地球上的气体应该是二氧化碳气和二氧化硫气体。

在本旋转宇宙模型理论中,与行星碰撞的宇宙物质中就有大量的水冰,这些宇宙中来的水形成了其时地球最早的海洋。而二氧化硫很容易微溶于水,反映会生成亚硫酸,因为二氧化硫,形成亚硫酸,所以它的水溶液是成酸性,反映的化学方程式:SO₂+H₂O=H₂SO₃,不外生成的亚硫酸不稳定,在空气中会被氧化生成硫酸,反映的化学方程式:2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄,酸雨的形成就是这个原理。

因此,地球早期的情况中,大量的酸性物质统治了我们的地球,并不适应我们人类的生存。现在我们的地球大气中,78.08%为氮气,氧气占20.95%,其他气体占比很小,主要是惰性气体。

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对于地球最初的情况如何演化成现在这样,这个历程是庞大的,也这不是本理论中讨论的主要内容,我们不做分析和研究。我们只研究地球最初的大气形成问题,因为,这部门内容跟我们的理论有着直接的关系。

来自科学家们对早期地球大气成因的分析:在地球最初形成的35亿年里,太阳要比现在暗10%—30%。然而,这提出了一个问题:如果我们的行星比今天冷那么多,那么适合生命演化的海洋是怎样形成的。

一个谜底是淘汰的太阳辐射被强烈的温室效应弥补了。直到上个世纪90年月初,二氧化碳一直被认为是最主要的温室气体。厥后,科学家普遍认为一种很强的紫外辐射的吸收体甲烷,同样会发生温室效应。可是一组日本科学家向这一理论的正确性提出质疑。

约莫10亿年前,地球早期的大气模型通常援引二氧化碳浓度比现在高1000倍来解释解冻的海洋。研究讲明菱铁矿(siderite),在古代土壤中一种含铁富厚的碳酸盐矿物却意外缺乏,对这些理论造成了打击。言外之意是大气中没有那么多二氧化碳来赔偿阳光的不足。

因此,组成温室效应的惟一可能是甲烷。宇航局天体生物学研究所的科学家提出除了二氧化碳缺乏,另有许多因素可以解释菱铁矿的贫乏。

特别是,他们证明氧的存在,纵然数量很少,都足以说明菱铁矿缺乏。此外,18亿年前,在沉积岩下面曾经有一个周遭数十万平方千米,厚几百米的大质量富菱铁矿的矿床。沉积岩中碳的同位素所占的比例显示,其时大气中二氧化碳的浓度是现在的100倍。这使其时的降雨和和海水比现在更偏酸性。

从厚的海床中收罗到的碳13数据有利地说明晰用于菱铁矿形成的二氧化碳,70%-93%泉源于海洋,只有剩余的那部门泉源于非产甲烷细菌对海洋生物的降解。我们得出的结论是其时大气中二氧化碳的存在是维持温室效应的最重要条件,甲烷并没有起到至关重要的作用。

二氧化碳的存在维持了地球上液体海洋的存在。可是我们对于地球大气种种模型的构建都基于一些化学条件,酸度等情况的假设。而且依然存在那种可能:其时种种气体比今天要多。未来,关于这方面的争论还将连续下去。

美国宇航局外空生物学证实地球海洋中曾有富厚的硫化物,这种硫化物阻止了像鱼和哺乳动物这样高级生命的形成。马萨诸塞州理工大学和美国哈佛大学的一个科学家小组与澳大利亚,英国的同事互助,分析了澳大利亚北部MCA rthur盆地16亿年的古老岩石中的光合色素的化石遗迹,发现了促进光互助用的细菌的证据证。这些单细胞的微生物只有在硫化物和阳光共存的情况里才气生长。此外,还发现了很是少量的藻类和产氧细菌的化石遗迹。

这些生物体的相对缺乏是由于受到硫化物的侵害。宇航局资深太空生物学家Carlpicher博士说,这项研究讲明,直到不久前,地球上的海洋可能还不适合动物和植物的生存。如果这样的话,这对于研究现代生命的演化有很是重要的意义。火星的质量只为地球质量的0.1074倍,也就是火星质量仅为地球质量的1/9。

月球的质量是地球的1/81,从数据上看,火星在其演化历程中受到宇宙物质的碰撞要比月球时间要长,碰撞火星的宇宙物质要比月球多的多。因此,火星比月球引力要强的多,发生的气体也比月球多。

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因此,火星其引力具有束缚大气的能力,同时也具有大气层的条件。在前面我们讨论了行星大气形成的原因,阐明行星大气的形成主要是小天体撞击形成的,形成的气体主要是二氧化碳和二氧化硫气体,而二氧化硫气体极不稳定,很容易跟水化合,形成硫化物。

在本旋转宇宙模型理论中,宇宙物质中就有大量的水,因此,在火星早期大气中,二氧化碳是主要身分,二氧化硫与水化合形成了硫化物存在于早期火星的外貌。通过近几十年对火星的宇宙探测讲明,火星简直存在着二氧化碳组成的大气。火星的大气极其稀薄,主要身分是二氧化碳,平均气压仅为地球海面大气压的1%100,火星外貌各处的实际气压因地而异,随季节变化约30%。

在登陆器通偏激星大气的降落历程中,直接丈量了大气身分。在高度125千米以下,火星大气被湍流混淆得很匀称。与金星相比力,没有像金星那样的硫化物或酸。

美国海盗号登陆器丈量了火星大气的同位素组成,主要效果是:1,碳和氧的同位素比率跟地球类似,说明火星上存在大量的水冰和二氧化碳。2,已往在大气中存在大量的二氧化碳、氮气和氩气,在历史早期可能丢失。火星宇宙探测开始于上世纪六十年月。

由前苏联和美国前后共发射了15个火星探测器,取得了大量关于火星的第一手资料。今年我国也首次对火星展开探测运动,7月23日发射“天问一号”火星探测器发射乐成。现在“天问一号”正在赶往火星的路上,预计2021年2月前后被火星引力捕捉。

我们将期待我国这次火星探测圆满乐成。我国首颗火星探测器“天问一号”。


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