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标题: “一粒沙看到一个天下”，以地壳中的微晶追踪地球在银河系的路径 [打印本页]

作者: 王胜权 时间: 2022-11-1 19:57
标题: “一粒沙看到一个天下”，以地壳中的微晶追踪地球在银河系的路径
英国第一位紧张的浪漫主义诗人威廉·布莱克（William Blake），在他诗的开头写道：“从一粒沙子中看到一个天下”，这样的境界不但是人文的浪漫，也承载着科学的道理。
最不起眼的沙石，也蕴含着天下的真理。

已往，人们通过了解那些比人类头发丝还细的矿物颗粒，然后推断成型的化学过程，来思考我们星球自己的构造。
现在，科学家把那留意力带到了一个全新的高度——将微小的晶体颗粒与地球在银河系环境中的位置接洽起来。
预测宇宙

在更大的思考尺度上，天体物理学家试图了解我们在宇宙中的位置。他们利用物理定律创建能描述天体轨道的模子。

尽管我们可能认为地球表面是由星球内部的变化过程塑造的，但实际上，地球毫无疑问受到了宇宙环境的影响——这包罗地球轨道的周期性变化、太阳能量的变化、伽马射线爆发，固然还有陨石撞击。
只要看看月球的“麻子脸”，我们就会想起陨石的存在。事实上，最近的科研工作已经指出了陨石撞击在地球大陆地壳形成中的紧张性，尤其是在地球年轻的时间（比如，一些观点认为，有证据指明是巨型陨石创造了地球的大陆）。

蓝色和白色发光恒星在暗中背景下形成的漩涡，我们的银河系被认为与其他棒状螺旋星系类似，如NGC 4394
地球上地壳生产的节奏

地球上的很多岩石是由熔融或半熔融岩浆形成的。
这些岩浆要么直接来自地幔——主要是地球地壳下的便是固体，又流动迟钝的层——要么来自于对先前存在的更古老的地壳的重新加热。
当液态岩浆冷却时，它最终冻结成固体岩石。
通过岩浆结晶的冷却过程，矿物颗粒"生长"出来，可以捕获铀等元素，这些元素随着时间的推移而衰变，并产生一种精准的"秒表"，记录它们的年龄。不仅如此，晶体还捕获其他元素，可以追踪其母岩浆的身分，就像我们用姓氏去追溯一个人的家属。

有了这两条信息——年龄和身分——科学家就可以重建地壳的时间线。
接下来，可以利用一个名为"傅立叶变更"的数学技巧对其主频举行解码——这个工具基本上可以解码变乱的频率，嗯，举个简朴的例子，就像解读一块蛋糕中的到底有什么配料身分一样。
我们从这一方法得出的效果表明，早期地球的地壳产生大约有2亿年的律动。
我们在宇宙中的位置

科学家们发现，有另一个类似的律动。
太阳系和银河系的四个旋臂都围绕银河系中心的超大质量黑洞旋转，固然，它们的活动速率不同。

螺旋星系的发光图像，有蓝色的臂和淡金色的中心
螺旋臂的轨道速率为每秒210公里，而太阳的速率为每秒240公里，这意味着我们的太阳系正在星系的旋臂上"冲浪"，进进出出。
这个模子的效果是，我们的太阳系每次进入银河系的旋臂，间隔大约有2亿年。
因此，科学家判断：地球上地壳形成的时间和绕银河旋臂运行的时间之间似乎存在着可能的接洽。
求证

在我们太阳系的遥远区域，一团被称为奥尔特云的冰岩碎片被认为围绕着我们的太阳运行。
当太阳系周期性地移动到银河螺旋臂中时，它和奥尔特云之间的相互作用将物质从云中移出，使其更靠近太阳系内部。其中一些物质乃至可能撞击地球。
地球受到小行星带岩石体相对频仍的撞击，平均速率为每秒15公里。但从奥尔特云喷出的彗星到达的速率要快得多，平均每秒52公里。

科学家认为，这些周期性的高能撞击就是可追踪的证据——彗星撞击，导致地幔减压融化，元素被保存在微小矿物颗粒中，作为地壳记录可以被追踪。
这种富含硅、铝、钠和钾等轻元素的熔融岩石有效地流落在密度更高的地幔上。固然有很多其他方法可以产生大陆地壳，但很可能是撞击我们早期的行星形成了浮力的地壳种子。后期地质作用产生的岩浆会附着在这些早期种子上。
厄运的预兆，照旧地球生命的园丁？

大陆地壳在地球的大多数自然循环中都至关紧张——它与水和氧相互作用，形成新的风化产物，承载着大多数金属和生物碳。

大型陨石撞击是可能扑灭生命的灾难性变乱。然而同时，撞击很可能是我们赖以生存的大陆地壳发展的关键。
随着最近星际小行星穿过太阳系，一些人乃至认为它们正在宇宙之间运送生命。
写在最后

生命是如何来到这颗星球的？没人能确定。
驱车去到郊外，在一个明朗的夜晚瞻仰天空，陶醉于满天星斗，再低头看看脚下，感受踩着的矿物颗粒、岩石乃至整个大陆的地壳，这统统都是令人赞叹的，是通过一个非常弘大的银河律动接洽在一起的。
天地不仁，以万物为刍狗，我们统统在意的巨多数很渺小。活着就尽人事以听天命，心态轻松些吧。

作者感谢你的关注(- _-)

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