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完美的设计──我们的星球

2017-08-10  曾亦军 网络转载


科学●新视野


我们的星球

 

完美的设计



 

诸 天 述 说 神 的 荣 耀 ; 穹 苍 传 扬 他 的 手 段 。

——詩篇 19:1


 
 
 

地球的位置完美适中


「地址」通常会包括国家、城市和街道的名称。倘若要为地球所在的位置写“地址”,不妨把银河系比作地球所属的“国家”,把太阳系(包括太阳及各行星)比作地球所在的“城市”,把地球在太阳系中运行的轨道,称之为“街道”。随着天文学和物理学的发展,科学家已经深刻了解到,地球在宇宙中所佔的空间很小,但位置极其优越。


先谈谈地球所属的“城市”──太阳系。太阳系位于银河系中一个适合生物生存的区域,科学家称之为“银河系适居带”。1  这个区域距离银河系中心大约二万八千光年,所属的化学元素恰恰足以维持生命。在距离银河系中心较远的区域,生存所需的化学元素过於稀少。2  靠近银河系中心的地带,则存在著大量可能致命的辐射和其他威胁生存的因素,可说危机四伏。3


银河系的生命宜居带(也称作星系可栖居区,用绿色表示),其不包括银河系危险的内测区域以及缺乏金属的外侧区域。银河系的核球部分在图中用黄色表示,而旋臂中活跃的恒星形成区域则用蓝色和粉红色表示


“街道”位置适中


地球所在的“街道”,即地球在太阳系这“城市”中所运行的轨道,也是最理想的。地球距太阳约一亿五千万公里,位于科学家称之为“恒星适居带”4  的区域内。这个区域温度适中,生物既不会冻僵,也不会烤焦。此外,地球的轨道接近圆形,所以一年到头与太阳的距离都相差不大。


另一方面,大阳是地球最佳的“能源供应者”。太阳性能稳定,大小适中,输送到地球来的能量,刚好能满足地球的需要。有人称太阳为“非常独特的恒星”,5 一点也不为过。


最佳邻居


谈到地球的最佳“邻居”,非地球卫星──月球莫属。6  月球的直径是地球的四分之一多一点,与其它卫星与主星的比例相比,月球的体积相对于地球算是大得出奇,但这个比例绝非巧合。


其中一个重要的原因是,月球在地球的海洋潮汐中起著主导作用,而海洋潮汐在地球的生态环境中又扮演著至关重要的角色。7  此外,月球的存在也有助於稳定地球的自转轨道。8  没有月球,地球就会像陀螺一样左右摇摆,甚至可能会一头栽倒。如果没有月球在发挥作用,气候、潮汐等就会发生变异,地球也就大难临头了。

不可思议的23.5度


地球的自转轴倾斜23.5度,由此产生循环更选的四季,宜人的气候,以及多姿多彩的气候带。9  “恩宠之星”10  一书说“地球自转轴的倾斜度看来非常适中。”此外,地球因自转而产生的日夜长度,也非常适中。如果地球自转的速度太慢,向着太阳一面就会被烤成焦土,背着太阳的一面则会寒冷如冰。相反,如果地球自转的速度太快,以至白日缩短至几个小时,地面就会狂风大作,还会出现其他的不利影响。


地球的“保护罩”保护周全


太空是个险象环生之地,既有致命的辐射,又有流星体,飞来流窜去。虽然如此,而地球却能在银河系的“射击场内”穿梭,而几乎丝毫无损。为什么呢?因为地球有大约两个不同凡响的保护罩。也就是强大的磁场和独特的大气层。


地球的磁场产生于地球的深层,并延展至太空,形成一道隐形的屏障。11  这道屏障的保护作用,能减低宇宙射线对我们的影响,也使我们不致受到太阳的威胁。没有磁场,地球就可能受到以下的威胁:太阳风 (一股持续不断的粒子流), 太阳耀斑 (在几分钟内释放的巨大能量,相当於数十亿颗氢弹的爆炸力),以及日冕物质拋射 (从太阳日冕拋射到太空的物质,重量达数十亿吨)。日冕和太阳耀斑造成眩目的极光,这是一种绚丽多彩现象,出现在地球两极附近的高空。


地球的大气层为我们提供了另层保护。12  大气层中有一层称为平流层,含有臭氧,能够吸收高达99%的紫外线。从人类到浮游生物,都因臭氧层而得到保护,免受致命的辐射所伤害。值得留意的是,臭氧层中的臭氧含量可以根据紫外线的强度调整。臭气层实在是个很灵活、很强大的屏障。


太空中,每天都有数以百万计的流星体密集地冲击地球,从微小的粒子到巨大的石块都有。多亏大气层的保护,人类才免受灾难。这些流星体大都会在大气层中燃烧,化为一闪而过的流星。


地球的“保护罩”不会阻拟生命所需要的射线,比如热能和光。大气层能将热能输送至地球的每个角落。每到夜晚,大气层就仿佛像一张大毛毯,减缓地球表面热量的散失。


地球的磁场和大气层的设计的确令人称奇,与地球丰富的水资源同样让人惊叹,不能不将赞美归于造物之主。

愚頑人心裏說沒有神。

(詩14﹕1)

自 从 造 天 地 以 来 , 神 的 永 能 和 神 性 是 明 明 可 知 的 , 虽 是 眼 不 能 见 , 但 藉 着 所 造 之 物 就 可 以 晓 得 , 叫 人 无 可 推 诿 。

(罗1:20)





作者介绍


作者曾任芝加哥大学细胞移植研究室主任

注释

  1. Doyle, L. R. 1996. Circumstellar habitable zones, Proceedings of the First International Conference Menlo Park, CA: Travis House.   

  2. les-Almar, E. Almar, I, Berczi, S., and Likacs, B. 1997. On a broader concept of circumstellar habitable zones. Conference Paper, Astronomical and Biochemical Origins and the Search for Life in the Universe, IAU Colloquium 161, Bologna, Italy, p. 747.   

  3. Kasting, J. F. 1997. Habitable zones around low mass stars and the search for interrestrial life. In Planetary and interstellar processes relepant to the origins of life ed. D. C. B. Whittet, p. 291. Kluwer Academic Publishers, 1997. 

  4. Kasting J. F. Whitmire, D. P., and Reynolds, R. T. 1993 Habitable zones and around main sequence stars. Icarus 101: 108-128.

  5. Wetherill. G. W. 1996. The formation and habitability of extra-solar planets. Icarus 119: 219-238.

  6.  Cameron, A. G. W. 1997. The origin of the moon and the single impact hypothesis V. Icarus 126: 126-137.  

  7. Cameron, A. G. W. , and R. M. Canup. 1998. The giant impact occurred during Earth accretion. Lunar and Planetary Science Conference 29: 1062.  

  8. Cameron, A. G. W. , and R. M. Canup. 1999. State of the protoearth following the giant impact. Lunar and Planetary Science Conference 30: 1150.  

  9. Chambers, I. E., Wetherill, G. W., and Boss, A. P. 1996. The stability of multi-planet systems. Icarus 119: 261-268.

  10. Ward. P. D.: Brownlee, D. (2000-01-14). Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe (1st ed.) New York: Springer-Verlag. ISBN 0387987010.  

  11. Winy F. J. , and Mathews. D. H. 1963. Magnetic anomalies over oceanic ridge. Nature 199: 947-949.

  12. Hart, M. H. 1979 Habitable zones about main sequence stars. Icarus 37:351-357.




来源:藉我赐恩福

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