簡單來說,地球的形成是從太陽星雲收縮開始的,那些原本就存在于星雲氣體中的星際塵埃物質(以冰質和岩質為主的,直徑在0.1毫米左右)充當了凝結核的角色,它會慢慢吸收周圍零散存在的粒子,随着時間推移,質量逐步增加,此時将其稱為“星子”,之後吸積過程更為劇烈,星子間會碰撞融合,最後形成原行星,之後再進一步演變為行星,不斷的吸積,不斷的碰撞融合,地球就是這樣形成的。
開頭也提到了,地球的形成與太陽星雲的收縮密不可分,實際上這句話的意思就是指地球與太陽系的形成是一塊開始的,太陽星雲在引力作用下開始收縮,但是按照角動量守恒的要求,星雲尺寸變小的同時,則意味着轉速上升,因此原來占據空間龐大體積的星雲,最終成了一個旋轉着的扁平盤。
此時星際塵埃就出場了,這些塵埃大多是以冰質和岩質為主,它們實際上是多代恒星死亡後的産物(恒星的工作原理是核聚變,因此每一代恒星死亡時噴發的物質往往是重元素,而這些重元素是形成諸如地球等類地行星的關鍵),而星際塵埃在太陽系形成過程中會起到兩個重要的作用:
第一個就是降溫,我們知道當星雲收縮時,由外向内的溫度是逐步增加的,而這些塵埃可以幫助星雲内部降溫,使其内部因熱運動而産生的壓力得以降低,這樣會對引力收縮起到一個助力作用。
第二個就是這些星際塵埃可以充當凝結核,如同我們地球上雪花的形成,三大條件:水汽、低溫、凝結核,因此這些星際塵埃會不斷吸附周圍的零散粒子,慢慢成長,最後形成體積更大的星子,之後相互碰撞融合成為原行星以及行星。
不過這個過程中還有一個小插曲有必要說一下,因為有些朋友在聽了上述描繪之後,會提出這樣一個問題,那就是既然塵埃吸積成星子,星子變成行星,那為什麼現在的八大行星還要非為類地和類木行星呢?為什麼裡面四顆類地行星是固态為主,外面四顆類木行星是氣态為主呢?
因為星際塵埃在成長的過程中,我們還要考慮到原始太陽系内的溫度,就好像鐵塊在高溫下會熔化一樣,那些接近太陽系中心的塵埃也會被高溫分解。
它們會分裂成分子、原子,但随着時間的推移,内部的溫度分布會發生變化,原先能夠分解塵埃的地方,其溫度會緩緩下降,而原本塵埃中的金屬元素率先冷卻凝固下來,于是從太陽系中心向外,能夠凝固下來的物質按照距離順序,依次是金屬、矽酸鹽,岩石、冰等物質。
接下來就是在引力的作用下,物質逐步碰撞融合,最終形成行星,我們的地球就是其中之一。
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