第一章 冥古宙──從星雲到地球誕生
01 太陽系形成
大約45.72億年前,太陽系從一團星雲中誕生,這是所有故事的開始。
如果追溯地球數十億年以來波瀾壯闊的演化歷史,我們需要從大約45.72億年前的一團星雲開始說起。那時候太陽系還並不是一個恆星系,它只是一團圍繞銀河系中心旋轉的太陽系原始星雲。整個銀河系是一個直徑約為10萬光年的扁平天體,銀河系中央的棒狀結構向外伸出幾條旋臂,太陽系原始星雲就孕育在獵戶座旋臂的巨分子雲中。
大約45.72億年前,太陽系原始星雲從這團巨分子雲中分離了出來。剛剛分離的時候,太陽系原始星雲是一團均勻而瀰漫的球狀星雲,但是很快,它在自轉和外界擾動(如鄰近超新太陽系棒狀銀心、半人馬臂、獵戶臂、人馬臂、英仙臂、銀河系外臂、星爆產生的激波、與其他星際雲的碰撞等)的共同作用下,太陽系原始星雲向內部坍縮,變小變密,它的形態也從球狀星雲變成了扁平的盤狀星雲。
在星雲盤的中央,99.9%的星雲物質都匯聚在了一起,為這裡帶來了極高的壓力和溫度,隨著溫壓的持續增高,當它們的溫度超過700萬K之後,氫原子之間開始發生核聚變反應,這種反應會源源不斷釋放出更多的熱量,加熱周邊更多的氫原子,讓它們也開始參與到核聚變中,於是星雲的中央被「點燃」了──太陽由此而形成。
在太陽形成之後,剩餘的那0.1%的星雲物質中的絕大部分繼續圍繞著太陽運動,形成了原行星盤。在原行星盤內的物質圍繞太陽運動的過程中,太陽所釋放的光和熱對它們進行了一次大篩選:離太陽近的地方溫度高,僅有耐高溫的星雲物質(土物質)能夠大量存在,而那些不耐高溫的星雲物質(冰物質和氣體)則被趕到了離太陽較遠的地方。
不管是土物質還是冰物質,它們很快就會在運動中因為靜電引力和相互碰撞而吸積長大,成為星子。這些星子繼續生長變大,就成了行星胎。行星胎吸附其他物質或者是行星胎之間相互碰撞長大,最終形成行星。
關於行星們具體是如何形成的,科學家們也有不同的觀點,我們可以將其分為傳統理論和大遷徙理論。
01 太陽系形成
大約45.72億年前,太陽系從一團星雲中誕生,這是所有故事的開始。
如果追溯地球數十億年以來波瀾壯闊的演化歷史,我們需要從大約45.72億年前的一團星雲開始說起。那時候太陽系還並不是一個恆星系,它只是一團圍繞銀河系中心旋轉的太陽系原始星雲。整個銀河系是一個直徑約為10萬光年的扁平天體,銀河系中央的棒狀結構向外伸出幾條旋臂,太陽系原始星雲就孕育在獵戶座旋臂的巨分子雲中。
大約45.72億年前,太陽系原始星雲從這團巨分子雲中分離了出來。剛剛分離的時候,太陽系原始星雲是一團均勻而瀰漫的球狀星雲,但是很快,它在自轉和外界擾動(如鄰近超新太陽系棒狀銀心、半人馬臂、獵戶臂、人馬臂、英仙臂、銀河系外臂、星爆產生的激波、與其他星際雲的碰撞等)的共同作用下,太陽系原始星雲向內部坍縮,變小變密,它的形態也從球狀星雲變成了扁平的盤狀星雲。
在星雲盤的中央,99.9%的星雲物質都匯聚在了一起,為這裡帶來了極高的壓力和溫度,隨著溫壓的持續增高,當它們的溫度超過700萬K之後,氫原子之間開始發生核聚變反應,這種反應會源源不斷釋放出更多的熱量,加熱周邊更多的氫原子,讓它們也開始參與到核聚變中,於是星雲的中央被「點燃」了──太陽由此而形成。
在太陽形成之後,剩餘的那0.1%的星雲物質中的絕大部分繼續圍繞著太陽運動,形成了原行星盤。在原行星盤內的物質圍繞太陽運動的過程中,太陽所釋放的光和熱對它們進行了一次大篩選:離太陽近的地方溫度高,僅有耐高溫的星雲物質(土物質)能夠大量存在,而那些不耐高溫的星雲物質(冰物質和氣體)則被趕到了離太陽較遠的地方。
不管是土物質還是冰物質,它們很快就會在運動中因為靜電引力和相互碰撞而吸積長大,成為星子。這些星子繼續生長變大,就成了行星胎。行星胎吸附其他物質或者是行星胎之間相互碰撞長大,最終形成行星。
關於行星們具體是如何形成的,科學家們也有不同的觀點,我們可以將其分為傳統理論和大遷徙理論。