说完了地球的温度,再说说地球上的水。水,是生命之源。地球上的亿万生命,都离不开水。在地球上,覆盖地球表面的海洋,约占地球表面积的百分之七十一。水,在地球上是普遍存在的,许多人知道它的重要性,但是由于得到它实在是轻而易举而往往并不十分珍惜。
水,在地球上是普遍存在的,空气中有之,土层里有之,地壳里有之。随处可见,并不显得十分珍贵。可是,太阳系的其他类地行星并没有这么幸运,它们与水无缘。只有地球,有容纳水的胸怀和肚量。由于地球地心引力足够大,亿万年以来,能够捕捉到来自太阳系边缘彗星带来的水汽,从而日积月累,经过亿万年的储存,形成海洋。(也有人认为,水的形成,在于地球的高层大气层)由于地球的大小适度,使得地球的地心引力能够把上升的水蒸气(电离层,离子的形式)牢牢吸引住,不致于使水蒸气(离子的形式)飘浮到外太空和茫茫宇宙。
科学家把太空(所谓太空,是指稠密大气层以外的广阔无垠的空间区域。其下边界起始于距地球海平面垂直60公里处,向上一直到茫茫宇宙)分为四个层次,由近到远,由小到大依次为地球空间、日地空间、日球层和宇宙。其中,地球空间的外边界是太阳风与地磁场相互作用形成的,称为磁层顶。在向阳面,磁层顶距地球的距离大约为7——8个地球半径,在背阳面,太阳风将地球的磁场拉到距地球约几十个地球半径,形成磁尾。地球的引力足以控制整个地球的电磁场。地心引力足够强大,使得氢的离子形式也无法逃逸地球的大气层,这样就能够把地球的水资源牢牢封锁在地球上。
当然,物极必反,地球上的水也并非越多越好,倘若,地球上的水更多一些,把所有的大陆都淹没了,在海洋中,同样无法进化出高级智慧生物来。气体而没有陆地的星球也同样无法让动植物生长和发展,也无法进化出高智慧生物来。
地球上海洋里大量的水,对于储存太阳的辐射能量,调节地球的气温,具有十分重要的意义。如果没有海洋储存太阳的辐射能,那么地球上日夜的温差将是巨大的,植物和动物将因为巨大的温差无法适应,无法生存。更加巧妙的是,地球每23小时56分4秒自转一周,白天和晚上都是十二个小时左右,使得地球的日夜温差缩小在一个有利于动植物生长的比较理想的范围内。如果地球自转一周的时间更长一些,白天就会如同烤箱,晚上如同冰箱,植物和动物将处在水深火热之中,濒临灭绝。
相比较太阳系其他行星,地球上的水是最纯净的。水不等于液体,液体也不等于水。根据科学家的观测和研究,其他类地行星存在的“水”,与地球上水的化学成份大相径庭,截然不同。由于亿万年来,太阳的持续辐射,海洋表面的水大量蒸发,空气中的水蒸气变成雨雪冰霜的形式回归大地,大地的大江大河奔腾入海,所有的大洋又极其巧妙地连成一片,加上海洋寒流、暖流的洋流运动,地球上的水一部分无时无刻都处在循环之中,使得地球上的水在大循环中趋向于纯净。“已知”的其他类地星球大多不存在着地球上的“水”,也谈不上地球上的水大循环的这种功能,因而也不具备地球上水的纯度。假如地球上的海洋没有连成一片,地球上水的大循环也将变成小循环,整个地球的生态环境又将是不同的景象。
地球上大量的水是从哪来的,地球上的水是在不断增加,还是在不断减少,还是在保持整体数量的平衡?科学家不断在研究探索之中,随着研究的深入,得出的结论将更加科学和令人信服。
下面就说说地球的大小和质量。地球质量的大小刚刚恰到好处,比重密度也比较适中。假如地球的质量小了一些,则地心引力不够大,不足以形成地球的水层和大气层;相反,假如地球的质量更大一些,地球地心引力更大一些,地球的重力加速度也将增大,在质量不变的情况下,重量增加,那么高级动物的心脏负荷量将随之增大,高级动物的血管也会破裂,运动系统也会被动物的自身体重压垮……总之,不利于动物植物的生长。
地球质量大小恰到好处,有利于地球的大气层的形成。比地球质量更小,大气层的大气稀薄;比地球质量更大一些,大气层的大气密度更大,大气的气压更高,大气气压更高时或者更低时,都不利于动物植物的生长,甚至使得动物植物无法生存。地球气压的轻微变化,都会影响地球上生物的生存状态。地球大气气压的改变,直接关系到地球上亿万生物的生命安全。
地球大气层是纯净和透明的大气层,有利于地表接受太阳光的辐射。地球上大气层的大气成份是地球生物生存的最重要载体之一。地球低层大气的主要成份为氮气(N),约占百分之78.1,氧气(O)约占百分之20.9,氩气(Ar)约占百分之0.93,二氧化碳约占百分之0.03,当然还有其他一些微量的惰性气体。已知的其他行星的大气层大气,有的二氧化碳含量极高,有的甲烷含量极高,还有其他未知的对于人类有害的气体。将来有一天,人类满宇宙去寻找,要寻找与地球大气层大气成份相类似的行星,结果可能还是徒劳无功的。地球上大气层大气的成份在整个宇宙中,是可遇不可求的,绝无仅有的。人类应当珍惜当下,好好保护地球的大气层。地球上的大气层氧气并不是地球形成时就有的,而是地球形成初期,地球低级植物生长过程中光合作用制造出来的,日积月累,亿年斯成,功在远古,利在千秋万代。
整个地球,被大气层严严实实包裹着。在地球表面的大气层中,大气各种成份比较均匀地分布着。大气层在运动中有自我净化的功能。像鱼类生活在水中一样,我们人类(包括其他万千生物)生活在地球大气的底部,并且一刻也离不开大气。大气为地球千姿百态生命的繁衍,人类的进化和发展,提供了天设地造的最理想环境。大气层的状态,大气的成份的变化,都时时处处影响着人类生存的安全,应该引起足够的重视。
随着人类科学技术的发展进步,人类对地球大气层的研究探索也不断地深入和细致。从宏观上来说,地球的大气层只是薄薄的一小层,“大鹏一日同风起,扶摇直上九万里”的诗句,用夸张的修辞手法表达万丈豪情,淋漓尽致,诗意盎然,但是,从科学的角度看,对地球大气层的高度和层次的了解缺乏应有的科学常识。可见,文学和科学是不同的范畴、不同的概念。
对于地球大气层静态大气的性质通常由四个参数描述,即压强、密度、温度和大气成分。地球的大气层只是薄薄的一层,由于地球地心引力的作用,越往高空大气的密度越小,整个大气层质量的百分之九十集中在高于海平面16千米以内的空间里。离海平面33千米高度大气的密度只有海平面的百分之一。到离海平面67千米的垂直高度,大气的密度只有海平面的万分之一。
科学家按其温度在垂直方向上的变化,把大气分为对流层、平流层、中间层和热层。地球大气层对于保护地球起到至关重要的作用。例如,对于太阳辐射的紫外线起着过滤和弱化的作用,对于“天外来客”小行星撞击地球起着拦截和摧毁的保护作用,对于来自宇宙的有害射线起着防护作用,对于地球地表起着保温保湿的作用。地球大气层的保护作用可大了,我们知道的还不全面,随着科学研究的不断深入,我们对地球大气层的尊重和重视将不断达到新的应有的高度。
地球空间是有磁的磁场空间。磁场的磁尾,对于抗击太阳风暴,起着“周旋”和保护作用。正因为有磁场的存在,地球地层带着阴极电荷,地球在人类出现以前,就有雷电的存在,雷击产生原始野火,才有“野火烧不尽,春风吹又生”的自然景象。
人类进化的过程当中,火的自觉使用是至关重要的一个里程碑式的标志。有了火的使用,人类的食物链的范围扩大了,人类的食物的营养结构改善了,人类的寿命延长了,人类的智力更加发达了,同时,人类也提高了狩猎的生产能力。火的使用,为“刀耕火种”的原始农业提供了必要的前提。人类用火开始于利用自然界的“野火”,数万年之后,原始社会中后期,到旧石器时代,人类才懂得使用人工取火的方法。倘若,地球上没有雷电野火的存在,人类自觉使用火的时代将大大推迟,人类文明的历史将大大地改写。
有了火的使用,人类结束和摆脱了“茹毛饮血”的时代。有了火的使用,人类才有可能进入青铜器时代,乃至于铁器时代。
人类居住的地球自然界,有性繁殖是自然的选择,是自然界进化的必由之路。地球是个大磁场,由于磁场分阴阳,才有所谓的“太极分两仪,两仪生四象,四象生八卦”的说法。一阴一阳之谓道,性的起源,最原始的依托在于地球的磁场。众说纷纭的自然界性起源学说,有人认为追本溯源可联系到地球的磁场。假如地球上的生物,都是无性繁殖,那么能否进化出具有高级智慧生物,仍然是个未可知的谜团。也就是说,倘若存在地外生物,其他地外生物的繁殖方式是不是有性繁殖?尚且未可知。
地球上的化学元素。人类到目前为止,已知的《元素周期表》里的118种元素,地球上都能够找到(有些元素需要人工合成)。其他星球上不一定同时存在那么齐全的化学元素,尤其是金属元素。金属元素要具备一定的“丰度”需要具备特定的条件,并不是所有的行星都具备地球行星形成时那种独特的经历。一些微量的化学元素,对于地球人类也是至关重要的。如果地球之外的类地行星不具备这些元素,其生物的生存条件将是另一种景象。
由于地球大气层存在着大量的氧气,地球的岩石层受到阳光暴晒和氧化的双重作用,使得岩石快速氧化成土壤,为植物的生长和繁殖提供优越的自然条件。地球上有机物质因氧化而得以形成。由于其他星球大气层成份的不同,其他类地星球,不具备这些自然条件。人类赖以生存的地球,无私地向我们提供了阳光、沙滩,海浪、仙人掌……处处都是美丽的风景,但是我们人类一边说着感恩地球的话,一边伸长脖子东张西望,牵强附会地把寸草不生、荒凉贫瘠的环形山想象为桂花飘香的乐园,踮起脚尖翘首以盼,期待着邂逅如花似玉的美丽姑娘。
“胜日寻芳泗水滨,无边光景一时新。等闲识得东风面,万紫千红总是春”(朱熹《春日》)。春回大地,万象更新。在地球上,一年有四季,春、夏、秋、冬,周而复始。
地球自转的同时,围绕着太阳公转。自转轴平面和公转轴平面的交角为66度34分,赤道平面与黄道平面的交角为23度26分。地球自转轴简称地轴。地轴的空间位置基本上是稳定的,地轴北端始终指向北极星附近。因此,地球围绕太阳公转时,同一地点昼夜长短和正午太阳高度是有变化的,我们把这种变化分为四季。地球上有四季的变化,春播夏长,秋收冬藏,有利于农作物的生长,有利于自然生态。由于地球高低纬度接受太阳辐射能量不同,也形成了地球的五带(热带、南北温带、南北寒带),地球的五带有着不同的气候资源、植被资源、土壤资源等,这些都是地球生物的共同财富。
地球有亿万年形成和储存的丰富资源,其他类地行星是否有如此丰富的资源,需要探究和研究。但是,可以肯定的是,宇宙中同时存在地球上人类赖以生存的那么多至关重要的自然条件,概率极低,几乎不存在。这些缺一不可的条件有许多,倒如:充足而“纯净”的阳光,充足而“纯净”的水,以摄氏15度为基准的温度,一个标准大气压,与地球大气的成份相似,与地球一样温差变化在一个合理的区间,中心天体辐射的能量数亿年在一个恒定的阈值范围,类地行星要有与地球相似的磁场,磁场强度相类似,类地行星要有一个坚硬的地壳,类地行星要有岩浆层,类地形星要有铁质的地核,类地行星围绕中心天体运动自转周期在二十多小时(地球的小时)左右,类地行星围绕中心天体运动的轨道接近圆形……假如有一百个缺一不可的条件,需要同时具备,那么,将来满宇宙去寻找,寻寻觅觅,也只有地球一个。只此一家,别无分店。地球是人类永恒的家园,有家的感觉真好。
也有人认为,生命形式可能有多种,人类只是其中的一种。然而,纵观地球的高级哺乳类动物(包括人类),都是依靠心脏跳动,都有血液循环系统的,都是依靠大脑作为个体的指挥中心的,这种生命形式,我们称为“血肉之躯”,地球上的万千生物我们统称为“碳基生物”。非碳基生物是否存在,非“血肉之躯”的智能生物是否存在,从科学的角度看,应该是否定的。人工智能,首先还是人工摆在前面。先有人工,才有智能。切莫本末倒置。
毫无疑问,宇宙中的行星有许多,但是具备生物生存条件的却是不多。高级智慧生物是否存在,永远是一个谜。浩瀚无垠的宇宙,以目前人类的能力来说,尚且无法每个行星逐个去寻找。霍金却认为,假如真有外星人存在,人类主动去寻找,将给人类带来灭顶之灾。显然,霍金把外星人想象成崇尚丛林法则的高级智慧生物。说来也不奇怪,有七千年文明史的人类,到目前为止,尚且无法完全摈弃自然界的“丛林法则”,应该说也是人类的悲哀所在。
我所认为的外星人不存在的观点,只是基于高级智慧生物存在的苛刻条件,以地球上高级智慧生物生存条件来类推其他行星的条件,由于地球上优越的自然条件绝无仅有,因而猜想外星人不存在。因为不可证是,也不可证伪,所以叫做猜想。外星人是否存在,不可能在短时间里证实。外星生物的存在,比起外星人的存在可能性更大些,外星生物和外星人是二个不同的概念,不可混为一谈,不可同日而语。我的观点是外星人不存在,不是外星生物不存在。
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