1798年,67歲的卡文迪許用自制的扭稱(chēng)獲得了地球的引力常量,進(jìn)而計算出了地球的質(zhì)量是60萬(wàn)億億噸。
但嚴格意義上來(lái)說(shuō),地球的質(zhì)量并不是一個(gè)定值,因為每年僅僅是散逸層流失的大氣質(zhì)量就高達數十萬(wàn)噸,自然界中存在的天然放射性過(guò)程,以及人類(lèi)的核武器與核電站,本質(zhì)上也屬于地球質(zhì)量流失,因為核反應期間質(zhì)量會(huì )轉化為能量。
如果再考慮到近幾十年來(lái)人類(lèi)發(fā)射的衛星和探測器的話(huà),又會(huì )有幾千噸甚至上萬(wàn)噸質(zhì)量流失,畢竟人類(lèi)所有火箭和衛星以及探測器,所用的金屬和其他各項材料,也都是從地球身上一步步提取出來(lái)的。
天文學(xué)界并不這么覺(jué)得,他們認為地球的質(zhì)量在短期內其實(shí)是在不斷增加的,因為地球所處的空間環(huán)境雖然已經(jīng)“很干凈”了,但每年還會(huì )有數十噸的小行星撞上地表和海洋,幾十億年來(lái)從未間斷過(guò),所累積增加的質(zhì)量十分可觀(guān),而且最重要的是每年還會(huì )有5200噸的太空塵埃降落到地球表面。
不過(guò)由于塵埃顆粒太過(guò)細膩,且地球絕大部分表面都被海洋覆蓋,所以天文學(xué)們很少能拿到太空塵埃的樣本,只能在之前從未有人踏足過(guò)的南極洲上尋找太空塵埃和隕石,并且在找到它們的蹤跡后,又有了一個(gè)驚人的發(fā)現。
作為地球上最干凈的大陸,天文學(xué)家在南極發(fā)現的,直徑在百分之一毫米左右的太空塵埃,絕大部分都來(lái)自于木星,而且他們還發(fā)現了來(lái)自火星的隕石,要知道木星可是遠在7.8億公里外的行星,火星雖然距離地球第二近,但最近時(shí)也有5500萬(wàn)公里,塵埃和隕石跨越如此遙遠的距離“精準命中地球“,是非常神奇的現象。
通過(guò)在南極洲挖掘不同時(shí)期的隕石和星際塵埃,天文學(xué)界已經(jīng)逐步復原了太陽(yáng)系早期的整個(gè)演化過(guò)程
太陽(yáng)星云坍塌成太陽(yáng)后,剩余的重元素邊角料附著(zhù)在恒星盤(pán)上,并開(kāi)始在角動(dòng)量和萬(wàn)有引力的幫助下凝聚成大小不同的巖石金屬實(shí)體,這些”星子“們經(jīng)過(guò)碰撞融合又形成了更大質(zhì)量的巖石金屬實(shí)體。
當質(zhì)量達到一定程度后,巖石金屬”不規則體“也會(huì )和微重力條件下的水球一樣,受到流體靜力平衡的影響,變成一個(gè)近似球體的形狀,也就是太陽(yáng)系各個(gè)星球的早期原型,此時(shí)各個(gè)行星的運行軌道上已經(jīng)沒(méi)有什么大的流浪天體了,可以說(shuō)基本完成了軌道凈空,太陽(yáng)系行星格局開(kāi)始正式形成。
地球在45億年的歷史上,曾受到過(guò)一顆火星大小天體”忒伊亞“的碰撞,結果是撞斜了地軸,撞出了月球。
需要指出的是,早期地月之間的距離還很近,也就是說(shuō)地球上看到的月亮要比今天在視覺(jué)上大很多倍,所產(chǎn)生的潮汐力也大很多倍,只是后來(lái)因為地月系角動(dòng)量守恒,月球才開(kāi)始逐漸遠離地球,并逐漸被潮汐鎖定。
因此今天的我們在地球上只能看到月球的正面,隨著(zhù)月球的遠離,幾億年后它在天空中的大小就會(huì )明顯小于太陽(yáng),屆時(shí)地球上將再也看不到日全食,因為月亮已經(jīng)不足以遮擋住整個(gè)太陽(yáng)了。
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