地球自从诞生以来,其体积是逐渐长大呢?还是逐渐变小呢?近几年业内对此课题的讨论比较热烈 。也有主张地球在长大的,也有主张地球在变小的,下面小编为你分享的是地球体积的分析,欢迎阅读!
一、主张地球在不断长大的观点,其依据可能都是事实的一个侧面
韩晓刚将现在地球的陆地拼凑在一起,得出了一个较为完整的、比现在小得多的球形,于是就提出了地球是在不断长大的结论[1,2] 。因为他的图做得比较好,很逼真,好像很有说服力的样子 。透过他的图形,刚好说明了一个重要事实:洋底一直在不断生长,海洋板块都是后来新生的 。现在不断长大的海洋板块仍在与大陆板块发生碰撞、插入、交叠和消亡 。
根据现在洋底板块生长和漂移的、每年几厘米的速度计算,有几亿年新生的岩石圈就能复盖地球一遍 。现在的大陆板块已经是至少重叠了三层的岩石圈,既厚又硬,已经是很不容易再被折叠或压缩了 。但在地球的早期的造山运动期,陆地只有薄薄的单层花岗层,且上硬下软,被从底部插入的、在海洋中新生的玄武岩层推挤,折叠而形成起伏的山脉,其陆地面积能不减少吗?这就像把一张平纸折成纸扇一样 。如果把现在的山脉起伏的表面积伸展开,其面积最大能扩大2-3倍,再考虑当时被挤压时面积的缩小,刚好就能解释韩晓刚的图形面积变化问题 。当然,对于今天我们看到的沙漠和高原,虽然没有山脉的折叠,但因为其质地疏松,在造山运动时期,它们虽然没有被造山,但它们肯定是被压缩和凸起了 。因此,韩晓刚只把今天的陆地拼凑在一起,而没有把山脉的折叠、沙漠及高原的压缩部分给拉出来,就急忙得出了原始地球小的结论,这是错误的 。
主张地球在不断长大者,自己也很难解释的另一个事实,是地球在长大时的物质来源问题 。有人甚至提出荒廖的地球内部自生新物质的观点 。还有一种观点认为是来自宇宙尘埃[3],如果是这样,那么在现今的陆地上,无论山区还是南、北极,就都应该有厚厚的几百公里厚的宇宙尘埃层,这与事实不符 。有人强调说,在土壤中曾检出过含有宇宙尘埃的成分,仅仅就凭能检测到的那么微少的成分,与地球增大相比,也太微少了吧!
实际上每年不但宇宙尘埃落到地球上,地球上也有许多物质(例如氢、氦等)会逃逸地球 。从能量看,每天白天地球吸收的太阳的热量基本上等于夜间地球辐射放出的热量,但后者会稍微略大 。总之,地球每年增加的物质和能量与减少的物质和能量大致持平 。从地球辐射来看,岩石圈之下的温度远大于地表温度,热量总是从温度高的地方向温度低的地方传递,因此,从长时间跨度来看,地球辐射的能量肯定会比从太阳接收的稍微多一些 。地球的温度在慢慢降低,岩石圈厚度在慢慢增大 。
杜悦更是提出了光合作用之说[4] 。他认为,“绿色植物的质量(扣除水分)远远大于从土壤中吸收的矿物质的质量” 。其实他不知道光合作用时,植物还从空气中吸收了二氧化碳,与水分一起合成了碳水化合物 。一个CO2分子转化成碳水化合物中的一个[C-OH]链节,其分子量从44变成了29,质量不是增加了,而是减少了,因为还有氧气放出 。
地球长大派还有个柄持的依据是地球自转周期的变长 。这可由角动量J的计算公式来分析,
J=Iω
式中I为地球的转动惯量,ω为地球的自转角速度 。自转角速度的减小,肯定是由转动惯量的增大引起 。若不考虑月球加入成为地球卫星的影响,地球从初期的近圆球形演化至今,主要有三个自身增大转动惯量的因素:
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