你知道吗--现代科学中的100个问题-第11部分
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因此，造成灾难的将是变化的迅速程度，而不是变化本身。
第34节
据天文学家推测，行星是由一些巨大的气体和尘埃旋转形成的，而构成这些气尘云的各种元素，其比例一般等于它们在宇宙中通常占有的百分比。行星中约有百分之九十的原子是氢，还有百分之九是氦，剩下的则包括其他所有元素——主要是氖、氧、碳、氮、氩、硫、硅、镁、铁和铝。
地球的固态球体本身是各种岩石的混合物，由通过化学力结合成紧密分子的镁、铁、铝的硅酸盐和硫化物所组成。多余的铁则慢慢地沉到岩层下面，形成炽热的金属核心。
当地球的这些固体成分聚拢在一起时，也会捕集到一些气态物质，这些气体会存在于固体微粒之间，或者与固体形成松散的化学结合。这些气体中有氮、氖、氩的原子——它们不与其他元素化合。此外还有氢原子。氢或自己成对地结合成氢分子（Ｈ２），或与其他原子化合。它能与氧化合生成水（Ｈ２Ｏ），与氮化合生成氨（ＮＨ３），或与碳化合生成甲烷（ＣＨ４）。
随着构成地球的物质的不断堆积，压力就会越来越大，火山喷发也会越来越猛烈，这些气体就会被挤压出来。氢、氦和氖的分子由于太轻，地球留不住，就迅速地逃逸掉了。剩下来的就组成了大气。它们是水蒸汽、氨、甲烷，再加上一点儿氖。水蒸汽的大部分（不是全部）冷凝下来，就形成了海洋。
木星和土星等行星所具有的也是这种大气，不过，由于它们的质量相当大，能够把氢、氦和氖保留下来。
但是，内行星的大气层已开始进入化学进化阶段了。来自离得很近的太阳的紫外线，把水蒸汽的分子破坏成氢和氧的分子。氢逃逸掉了，而氧却留了下来。它们越聚越多，并且与氨和甲烷发生化合。氧与氨化合时，生成氮和水；氧与甲烷化合时，生成二氧化碳和水。渐渐地，内行星大气层的成分就从氨加甲烷变成了氮加二氧化碳。今天，火星和金星仍然具有这种氮加二氧化碳的大气层、地球在几十亿年前开始出现生命的时候，一定也是有这种大气层的。
而且，这种大气是稳定的。它一旦形成，总有一部分当紫外线分解水蒸汽时生成的自由氧（其分子式为Ｏ２，由两个氧原子组成）积聚起来。紫外线还会进一步把这种氧变为臭氧（其分子式为Ｏ３，由三个氧原子组成）。臭氧会吸收紫外线，并把它截住，使它几乎不能穿过臭氧层进入上层大气层去分解下层的水分子，因此，大气层的化学进化即告终止——直到后来又出现了新情况时为止。
在地球上，这种新情况已经出现过了。在偶然的情况下，有一些生命萌发了，它们能利用可见光来分解水分子。臭氧层并不阻挡可见光的通过，因此，上述过程（即光合作用）会无限地进行下去。在光合作用下，二氧化碳被吸收，而氧气则被释放出来。这大概是五亿年前开始的。从那时候起，大气层就被转变为今天这种氮气加氧气的结构。
第35节
当提到某种物体是“透明的”时，我们是说透过它能看到东西，而并不一定是说所有的光都能穿过这个物体。比如说，我们可以透过红玻璃看东西，因此它是透明的，但是，蓝光并不能穿过它，一般的玻璃对各种颜色的光都是透明的，但是，它对紫外线和红外线就很不透明。
设想在阳光下有一幢玻璃房子。太阳光中的可见光部分都透过了玻璃，并被这幢房屋里的东西所吸收掉。房间里的物体因此而变暖，正象它们在户外受到阳光的直接照射下会变暖一样。
因阳光而变暖的物体又会以辐射的形式把这些热量送出去。不过，这些物体的温度并没有太阳那样高。所以，它们并不发出能量很高的可见光，而是发出能量弱得多的红外线。经过一段时间后，它们以红外线形式辐射出去的能量，就会等于它们以可见光形式吸收进来的能量。这时，温度就不再变化（当然，这些物体这时要比太阳不照射它们时热一些）。
处于露天环境中的物体在给出自己的红外辐射时不会有什么困难。但是，在玻璃屋子里受阳光照射的物体的处境大不相同。在它们所释放的红外辐射中，只有很少一部分会透过玻璃散发出去，大部分则被反射回来。结果，能量便在里面积聚起来。这样，室内物体的温度就会比室外物体的温度高出不少来。室内温度要高到能有足够多的红外辐射经过玻璃透射出去，以达到平衡状态为止。
正因为如此，植物能在户外温度足以把它们冻死的季节中在玻璃房屋里生长。这种效应使玻璃房屋得名为“温室”。这种由于玻璃对可见光十分透明、而对红外线很不透明的事实而得到多余热量的效应，则称为“温室效应”。
我们的大气层几乎完全是由氧气、氮气和氖气组成的。这些气体对于可见光和地球表面变暖时所释放出的红外辐射都是十分透明的。但是，大气里还含有０．０３％的二氧化碳，它对可见光是透明的，但是对于红外线却不怎么透明。大气中二氧化碳的作用正象温室的玻璃一样。
由于二氧化碳在大气层中的含量很少，相对地说，温室效应是次要的。不过，这已经使得地球比根本没有二氧化碳时要热了一点了。而且，如果大气层中的二氧化碳含量翻上一番，温室效应就会增强，地球会再暖上几度。这就足以使两极的冰冠逐渐融化。
金星就是具有巨大温室效应的例子。它的厚厚的大气层似乎大部分是二氧化碳。由于金星比地球离大阳近，天文学家倒是预料到它的温度会比地球高。但是，由于原来不晓得金星大气层的成分，他们没有考虑到温室效应的附加效果。因此，当他们发现金星表面的温度竟远远超过水的沸点（这比他们的预料要高出上百度）时，真是十分惊讶。
第36节
美国和苏联所发射的卫星，绝大多数被送到了环绕地球的轨道上。
当然，卫星的轨道有可能与地球表面相交。这样，它在转了一圈之后，就又回到了地球上。向水星进发的头两次飞行就属于这一类型。有时，卫星的轨道围绕地球绕一个很大的圈子，它可以超越过月球的位置。给月球“背面”拍摄照片的“月球三号”就是这样的一个。
如果卫星以超过每秒１１．２公里的速度向上发射，地球的引力场就无法留住它。这时，它将进入围绕太阳运行的独立轨道——太阳的引力场要比地球的引力场强大，它能系留住运动速度更大的物体。这种环绕太阳的轨道，有时会与某个天体相交。撞到月球上（当然是有意这样做）的“流浪者七号”、“流浪者八号”和“流浪者九号”正属于这种情况。
绕太阳飞行的卫星，如果不与任何天体相遇，它们就会在椭圆的轨道上无限地飞行下去。各种各样的“月球探测器”和“行星探测器”都是如此。
对于围绕太阳运行的探测器，可以预先计算好它们的轨道，使它们在运转第一圈时就接近月球（如“先驱者四号”）、金星（如“水手二号”）或火星（如“水手四号”）。在接近过程中，探测器会把有关自己所靠近的星体及它周围的空间的情报发送给地球。接着，探测器会撇下这些天体，继续绕着太阳运行。
如果探测器不受它所飞越的行星引力场的影响，它最终将回到发射时在空间的位置（不过地球在同一时期内已经沿着自己的轨道走开，不再呆在原来的位置了）。
如果探测器受到它所穿越的行星引力场的影响，那么，在这个引力的牵制下，探测器会进入一条新轨道。事实上，每当探测器十分靠近某个大质量物体时，轨道就会有所变化。因此，人们不可能精确地预料到某个探测器在绕太阳转过一、两周后，会处在什么轨道上。表达这种运动的方程组太复杂了，根本无法求解。
当然，如果探测器能不断发出信号，我们就能够追踪出它的轨道——特别是当它离地球较近时。
但是，一旦探测器中的电池用竭，航天器即告失踪：它们无法发出信号，而且又小得观测不到；所有的探测器最终都会失踪，这是我们早已料到的事情。
不过，它们还将绕着太阳运行，大概还会处在原来的空间区域内。它们不会长途跋涉去漫游其它行星。既然我们接收不到它们的信号，它们就成了没有用处的东西，可以被人们当作“星际垃圾”而从名单中划去。如果它将来在围绕太阳运转时不撞到地球、月球、火星或金星的话，大概会永远在自己的轨道上转下去。
第37节
第一个试图不靠神学去详细研究地球的历史（即它的过去及可能会有的未来）的人，是苏格兰的地质学家赫顿。他在１７８５年发表了第一本现代地质学著作，他在书中承认自己在研究地球本身的过程中，并没有能够看出它有开始和终结的迹象。
从那时以来，我们已经迈进了一大步。我们现在可以相当确定地说，地球目前的这种形态大约是在四十七亿年前就已经获得了的。大约就在那个时期，从形成太阳系的原始星云的尘埃和气体产生了我们今天所知道的地球。地球一旦形成，那么，如果听任它作为表面覆盖着一层水和空气的金属和岩石的集合体存在的话，它就会这样存在下去，而且，据我们所知，还会永远这样存在下去。ǎ专｛花ǎ楱｛库ǎ� ；www。7mihua。com
但是，是否会有什么外来的因素对它进行干扰呢？
离地球最近的、并且有足够大的能量来显著影响地球的天体是太阳。只要太阳能维持目前这种活动水平（它已经处于这种状态达几十亿年了），地球基本上就不会有变化。但是，太阳能把目前的这种状态维持下去吗？如果不能，将会发生什么变化？这种变化又会给地球带来什么影响？
直到本世纪三十年代之前，人们都觉得太阳也象其他炽热的天体一样，总归是会冷却下去的，它会不断地向空间倾泻能量。由于这样，这种巨大的能流总会枯竭，渐渐地变成涓涓细流。随着这种情况的发生，太阳也会冷却成橙色，再变成红色，光度也越来越昏暗，最后终于熄灭。
与此同时，地球也会缓慢地冷却下来。越来越多的水将冻结起来，两极地区也会扩展出去，最后，就连赤道地区都会缺少足以维持生命的热量了。整个海洋将冻结成一块坚冰；空气也会液化，随后还会冻结成固体。在此以后，冰冻了的地球（还有它那些行星伙伴）还会绕着死去的太阳运转数不清的年头。
不过，即使真的是如此，地球还是会做为太阳的行星而存在着。
但是，到了三十年代，核物理学家第一次揣摩出在太阳和其他恒星中所发生的核反应。他们发现，尽管太阳总有一天会冷下来，但在这之前，还要有温度极高的时期。一旦大部分氢燃料消耗殆尽，其他核反应就会发生，使太阳变热，并使它大大膨胀起来。总的来说，太阳发出的热量是比以前多了
