地球的演化過(guò)程是什么?

地球歷史非常久遠(yuǎn)。根據(jù)放射性碳定年法的測(cè)量結(jié)果，太陽(yáng)系大約在65±0.08億年前形成，而原生地球大約形成于65±0.04億年前。從理論上講，太陽(yáng)的形成始于65億年前一片巨大氫分子云的引力坍縮，坍縮的質(zhì)量大多集中在中心，形成了太陽(yáng)。

其余部分一邊旋轉(zhuǎn)一邊攤平，形成了一個(gè)原行星盤(pán)，繼而形成了行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體和其他太陽(yáng)系小天體。

星云假說(shuō)主張，形成地球的微行星起源于吸積坍縮后剩下的由氣體、冰粒、塵埃形成的直徑為一至十千米的塊狀物。這些物質(zhì)經(jīng)過(guò)1000至2000萬(wàn)年的生長(zhǎng)，最終形成原生地球。初生的地球表面是由巖漿組成的“海洋”。

月球大約形成于45.3億年前，關(guān)于月球起源的研究還沒(méi)有定論，最受歡迎的是大碰撞假說(shuō)。該假說(shuō)認(rèn)為，有一顆叫做忒伊亞的天體與地球發(fā)生了碰撞，這顆天體的尺寸和火星差不多，其質(zhì)量為地球的10%，碰撞引發(fā)了巨大的爆炸，爆裂出的物質(zhì)飛到了太空中，經(jīng)吸積作用形成了月球，而忒伊亞的一部分質(zhì)量也熔入了地球。

在大約41億至38億年前這段時(shí)間，地月系統(tǒng)進(jìn)入了后期重轟炸期，無(wú)數(shù)小行星撞擊了月球的表面，使月球表面發(fā)生了巨大的改變，可以推測(cè)出，當(dāng)時(shí)的地球也遭遇了很多的撞擊。

從太古宙起地球表面開(kāi)始冷卻凝固，形成堅(jiān)硬的巖石，火山爆發(fā)所釋放的氣體形成了次生大氣。最初的大氣可能由水汽、二氧化碳、氮?dú)饨M成，水汽的蒸發(fā)加速了地表的冷卻，待到充分冷卻后，暴雨連續(xù)下了成千上萬(wàn)年，雨水灌滿(mǎn)了盆地，形成了海洋。暴雨在減少空氣中水汽含量的同時(shí)，也洗去了大氣中的很多二氧化碳。

此外，小行星、原行星和彗星上的水和冰也對(duì)是水的來(lái)源之一。黯淡太陽(yáng)悖論指出，雖然早期太陽(yáng)光照強(qiáng)度大約只有當(dāng)前的70%，但大氣中的溫室氣體足以使海洋里的液態(tài)水免于結(jié)冰。約35億年前，地球磁場(chǎng)出現(xiàn)，有助于阻止大氣被太陽(yáng)風(fēng)剝離。其外層冷卻凝固，并在大氣層水汽的作用下形成地殼。

陸地的形成有兩種模型解釋?zhuān)环N認(rèn)為陸地持續(xù)增長(zhǎng)，另一種更可能的模型認(rèn)為地球歷史早期陸地即迅速生成，然后保持到當(dāng)今。內(nèi)部的熱量不斷散失，驅(qū)動(dòng)板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成大陸。根據(jù)大陸漂移假說(shuō)，經(jīng)過(guò)數(shù)億年，超大陸經(jīng)歷三次分分合合。

大約7.5億年前，最早可考的超大陸羅迪尼亞大陸開(kāi)始分裂，又在6至4.5億年前合并成潘諾西亞大陸，然后合并成盤(pán)古大陸，最后于約1.8億年前分裂。地球處于258萬(wàn)年前開(kāi)始的更新世大冰期中，高緯度地區(qū)經(jīng)歷了數(shù)輪冰封與解凍，每40到100萬(wàn)年循環(huán)一次。最后一次大陸冰封在約10000年前。

未來(lái)演變

在15至45億年后，地球的轉(zhuǎn)軸傾角可能出現(xiàn)最多90度的變化。據(jù)推測(cè)，地球表面的復(fù)雜生命發(fā)展還算年輕，活動(dòng)能夠繼續(xù)達(dá)到極盛，維持約5到10億年，不過(guò)如果大氣中氮?dú)馔耆В@個(gè)時(shí)間將會(huì)延長(zhǎng)到23億年。

地球在遙遠(yuǎn)未來(lái)的命運(yùn)與太陽(yáng)的進(jìn)化緊密相連，隨著太陽(yáng)核心的氫持續(xù)核聚變生成氦，太陽(yáng)光度將持續(xù)會(huì)緩慢增加，在11億年后增加10%，35億年后則增加40%之多，太陽(yáng)釋放熱量的速度也將持續(xù)增長(zhǎng)。

根據(jù)氣候模型，地球表面最終將會(huì)受到太陽(yáng)輻射上升會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，最初只是熱帶地區(qū)然后到極冠，長(zhǎng)久下去，海洋將會(huì)汽化并消失。