上回说到宇宙大爆炸,诞生了地球胚胎,接下来的8亿年是地球的胎儿期,是表示从地球诞生那一刻到地球表面完全形成的这段时间。科学家给这一阶段取了一个响亮的名字“冥古代”。 冥古,我个人觉得这个名字取得实在是有品位有格调,冥者,幽也暗也,既体现了时间久远、遥不可及,又把当时幽暗不明、深邃神秘、黑暗可怕和万物皆空虚渺茫的状态表现得淋漓尽致,那是离我们感知最遥远的地方。至于为何叫宙,我们留到后去详细说去。
冥古宙是地球的胎儿期,开始于45-46亿年前,结束于38亿年前。此时的地球,是一个炽热的岩浆球体,就像刚从炼钢熔炉出来的钢球,整个地球只有岩浆涌动和热气腾腾,这个满是岩浆组成的球体花了整整1亿年的时间来冷却和固化。巨大的热量几乎烤干了所有的岩石,冷却的岩石成了陆地,岩浆喷涌而出溢出的大量气体和蒸汽变成了原始大气,大气圈和岩石圈共生共荣、成长和演化。空气中的水蒸气不断增加,慢慢凝结,成云致雨,这场大雨连续不断的下了足足有几百万年,其中夹杂着一次次的闪电和雷鸣,将原始的低地淹成大海,单分子受到紫外线或者闪电等强能量刺激,它们将形成复杂的有机物分子,有机分子在海洋里形成“原生汤”,细菌级的生命即将诞生,生命的故事也将翻开它的页章。在这期间,虽然地球表面一片平静而稳定,但内部却汹涌澎湃、暗涌流动,大有山雨欲来、黑云压城之势,一场旷日持久的动荡即将来临。
在接下来的4亿年,是所谓的冥古宙“黑暗时代”,地球持续的遭遇到大量小行星和彗星的轰击,这些撞击的规模之大远超乎我们的想象,大规模的撞击致使地球千疮百孔,形成22000个或者更多的直径大于20公里的撞击坑,形成约40个直径约1000公里的撞击盆地,形成几个直径约5000公里的撞击盆地。有科学家确信月亮也是在这一时期由于一颗大小近似火星的星体强烈碰撞并划过地球形成的,根据同时期月球撞击坑推算月球面对地球的那一面的大部分大型盆地如危海、宁静海、晴朗海、肥沃海和风暴海也都是于此一时期撞击形成的,来自阿波罗登月计划的宇航员阿姆斯特朗当时登陆月球的地点就是宁静海,他们从月球上采集的土壤标本也表明月亮上的矿物质和地球上的是相似的,这使得科学家们确信,月亮是地球的女儿。
我们可以通过目前地球身上能找到的创伤了解一下这些撞击所带来的超常破坏力。西格陵兰马尼伊特索克附近发现的超过100公里宽的陨石坑,经鉴定是30亿年前一颗大质量小行星或彗星撞击地球造成的。这是迄今已知的地球上最古老的一次撞击,比此前认定的最早的在南非中部自由州省的弗里德堡城,直径为250至300公里的陨石坑早10亿年。据有关资料介绍,此前世界上公认的最大的陨石坑位于加拿大安大略地区的萨德伯里陨石坑。它的直径为200公里。而最著名的陨石坑当属墨西哥尤卡坦地区的奇卡拉布陨石坑。这些直径10公里的,上千亿吨的小行星和彗星,以超过200音速飞行穿过大气、砸向大地,其猛烈程度超乎想象,撞击足以引发大海啸,并使大量灰尘进入大气层,完全遮盖阳光、改变全球气候,造成核子冬天。一些科学家认为正是这个陨石坑形成时引起的地球气候变化导致了恐龙的灭绝。
不要以为在冥古宙黑暗时代,对气球的摧残只是来自外太空的行星和彗星,地球内部就是一个令人震惊的危险地方。地震就是地球改变面貌的魔鬼之一,大量的数据表明,地震当之无愧的是人类的头号敌人,其对人类造成的威胁远超过自然界其他灾害如火灾、山崩、海啸、龙卷风甚至火山。我们很难寻找到冥古宙时期的地震证据,但可以从有记录历史以来的地震去感受其惊人的破坏力。
1960年智利大地震是有观测史以来记录到规模最大的地震,其震级为9.5级,相当于27亿吨TNT炸药的威力,为了方便理解这个数字,我们来了解一下二战期间,美国在日本广岛投下的人类第一颗原子弹“小男孩”只有1.5万吨TNT当量,但在爆炸的瞬间,中心气压达到了数十万个大气压,引发了极为强烈的冲击波和气浪。爆炸中心的风速达到440米/秒,相当于12级台风的风速的10倍,超音速的风和冲击波将1000米内建筑物一扫而光,2000米以内木质房屋全部被摧毁。红外线在爆炸后的3秒内大量放出,总能量大约是22万亿焦耳,也就是说,地面受到的能量相当于受普通太阳照射的1,000倍,爆炸中心的温度达到了3,000-4,000℃之高,约有14万人立即因核爆而炸死。而这只是1.5万吨当量级别的爆炸。发生在我国的汶川大地震是里氏8.0级,相当于1500万吨TNT当量。而这些与27亿吨的当量相比,简直就是九牛一毛,因此1960年智利大地震的破坏力是相当惊人的,大震之后,忽然海水迅速退落,露出了从来没有见过天日的海底,约15分钟后又骤然而涨,滚滚而来,浪涛高达8-9米,最高达25米,以摧枯拉朽之势,袭击着智利和太平洋东岸的城市和乡村,智利沿海建筑物大部分被海浪卷走洗劫一空。地震引起海啸波海浪以每小时600公里-700公里的速度扫过太平洋,到太平洋彼岸的日本列岛波高仍有6到8米,日本的本州、北海道等地都遭到了极大的破坏,数百日本人被突如其来的波涛卷入大海,大海啸还波及了俄罗斯太平洋沿岸、以及菲律宾群岛等地。地震期间,6座死火山重新喷发,3座新火山出现。就是地震的能量和破坏力,《世界奇异地震灾害》记录了1600年以来的全球共140次8级以上的地震,这只是不到500年的时间,而我们要说的是冥古宙黑暗时期4亿年的时间内,那时候的地震级别远大于8级9级,次数远大于140次,长时间的连续不断的地震足以改变地球的面貌。
除了地震,火山也不遗余力的扮演着摧残地球的帮凶,地球虽然经过了46亿年,但由于当时众多小行星和陨石频繁撞击产生的巨大热能,仍未冷却完全,这个地下恶魔毫不犹豫的打开地府之门,点燃地狱之火,在无数个世纪里,吞吐着烟雾、岩石和熔浆,费尽心思的想将地球表面夷为平地。
第一次去我国黑龙江五大连池风景区,哪里地貌十分奇特壮观,五个互相连通的熔岩堰塞湖相映成趣,黑山山势高耸,植被葱郁,空气清新,环境幽雅,景区内随处可见大片的绳状、麻花状、木排状等各种熔岩地貌,在这湖光山色种远眺近赏,心情十分舒畅,完全淡忘了这里曾经发生的恶魔般的火山喷发。这也许就是火山的魅力所在,他象一个幽灵,深埋在地下的某个角落,随时可能迸发出来,向人类散发着无穷无尽的魅力,又给人们带来无边无际的恐惧,人们为他们的力量所震撼,又为他们的美丽而倾倒,也为他们的神秘而费尽心思。
上世纪60年代美国地质专家在刚开始研究黄石国家公园火山史的时候,一直找不到火山口在哪里,知道后来从美国国家航天航空局拍摄的黄石公园航拍图上,才发现原来整个公园就是一个火山口,整整有9000平方公里,比十个北京主城面积还大,直径65公里的大坑就是一个火山口,大到从地面上的任何角度都看不清楚明白。现在,每天都有数以万计的游人来到这里旅游观光,当成千上万名游客观赏这里奇异多彩的各种温泉时,科学家们却因为其地下正在汇聚着的大量岩浆而忧心忡忡。公园的地下岩浆涌动正在一天比一天激烈,这埋伏地下“超级火山”就是一个定时炸弹,有朝一日一旦爆发,其强度将与一颗小行星撞到地球上相差无几,将是全球性的灾难,这个超级火山一旦爆发,它所释放出的岩浆丶灰烬和气体的数量之大,将超出人们的想像,其爆炸声将可以在世界各地都听得到,喷发会引起局域性的地震和海啸,全球的天空将会灰暗下来,天上将会下起黑雨,地球上将是一派荒废景象,就像经历了一场原子战争,大气中充斥着火山灰将会长达10年之久,最大的危险在方圆1000公里的地区内,这里90%的人口无法幸免于难,大部分人会因为吸进的火山灰在肺里固化而死亡。。地球平均气温会下降10度以上,动植物将会大面积的死亡,食物链将会中断,人类到时所能得到的食物也将相当的少。由于气温下降,到了冬天,全球大部分地区都会结冰。大面积的结冰又会把所能摄取的少量阳光在次反射回太空,地球将会变的更冷,冰河时代将会来临,那将是人类的超级大灾难。
苏门答腊岛上名为“多巴”的超级火山,火山口长100公里,宽60公里,7万年前的一次大喷发使得地球上的气温平均下降了5摄氏度,持续多年,在地球北部甚至下降了15度,进化学家认为,当时人类差一点就被灭绝。
人类一直在寻求安稳与平静,但这个简单的愿望总是可望而不可及。地球生于混沌,又在动荡不安和风雨飘摇中艰难的求生,很少有机会和时间能平静祥和下来。在那些岁月里,外星的撞击、内部的地震和火山、肆虐的狂风和暴雨一次次的如恶魔般的践踏、危害、摧毁、肆虐、蹂躏着这个襁褓中的新生地球。地球的婴儿期在黑暗、撞击、熔岩、暴雨、雷鸣和闪电中度过了8亿年,那是千灾百难的黑暗时代,地球的婴儿期-冥古宙也在38亿年前结束,从此太阳系内也不再有大规模撞击事件,地球外部开始趋于平静,新生的地球开始了新的征程,未来的路上还会有太多美丽,也有太多危险在等待着他。
几千年来人类观察宇宙的手段,从肉眼发展到望远镜和人造卫星,视野从太阳系扩展到银河系和河外星系,而对宇宙的认识则经历了蒙昧时期的神话、古代哲人的猜测、文艺复兴以来的科学革命,直到20世纪现代宇宙学的诞生。人类在为宇宙找一个开端的想法是可以理解的,大爆炸宇宙是目前比较公认的宇宙起源学说,但很长时间以来,大爆炸理论有一个巨大的漏洞,他只是解释了宇宙的起源和地球的诞生,而无法根本解释动物是怎么来到这个世界上的,植物又是如何占领地球的,我们是怎么出现的。但这个没关系,至少现在很清楚了,我们要讲的“煤”的诞生载体已经形成了。
欲知后事如何,且听我慢慢道来。