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《地球 Earth 2023》纪录片全5集
BBC地球演变史纪录片《地球 Earth 2023》讲述了从地球成为一个独立的行星体起到人类历史有文字记载开始之前,地球历史中有相当漫长的岩层记录时期。由于目前已经发现地球上最老的地层同位素年龄值约46亿年左右。从雨滴初落到“蓝色星球”的形成,从一片贫瘠到盎然生机,从生命伊始到人类出现……本片记录了地球演化过程中的史诗级瞬间。
学术界一般以46亿年为界限,将地球历史分为两大阶段,46亿年以前阶段称为“天文时期”,46亿年以后阶段称为“地质时期”。地质时期是地史学研究的主要时期。所以本片的焦点是地球本身,见证早于人类历史很久之前,发生在地球上的种种巨变:包括宇宙中规模宏大的连续爆炸、气候的极端剧变、以及整片大陆的碰撞。
地球从46亿年的隐生代前形成,从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化;41亿年原生代时期前地球出现原始的海洋、大气与陆地,但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌,在41亿年前到38亿年前的早雨海代,地球持续遭到了大量小行星与彗星的轰击。冥古宙在38亿年前结束后,内太阳系不再有大规模撞击事件。而在冥古宙的早雨海代,地球上出现第一个生物—细菌。因为冥古宙时期的岩石几乎没有保存到现在的(已知的地球最古老的岩石位于北美地台盖层的艾加斯塔片麻岩及西澳洲那瑞尔片麻岩层的杰克希尔斯部分),但月岩从40多亿年前就比较好的保存下来,因此月球地质年代的主要划分参照用于地球的冥古宙划代。冥古宙的最后一个代对应为月球地质年代中的早雨海代,以月球的东海撞击事件为结束时间(约为38.4亿年),这也是内太阳系的后期重轰击期的结束标志。撞击零散的锆石结晶沉积在西加拿大和西澳的杰克山中的沉积物里,对锆石的研究发现,液态水竟然已存在了有四十四亿年之久,非常接近地球形成的时刻。
在形成地球的物质当中,曾存在过大量的水。在形成时期,地球质量比现在小,水分子更易挣脱重力束缚。据推测,当时氢气和氦气在大气层中持续不断地逸散,然而现大气层中高密度的稀有气体却相对缺乏,这表明地球早期大气层中可能发生过什么剧变。至于剧变,有理论认为,在地球成型早期,其一部分曾受过撞击而分裂,分裂出去的部分后来形成了月球。然而该学说下,撞击应该会令一到两个大区域融化,现时的组成成份却与完全融化的假设并不相符,事实上也很难将巨大的岩石完全融化并混在一起。不过相当一部分的物质仍被此次撞击所蒸发,地球这颗年轻的行星周围形成了一个由岩石蒸汽组成的大气层。岩石蒸汽在两千年间逐渐凝固,留下了高温的易挥发物,之后形成了一个混有氢气和水蒸气的高密度二氧化碳大气层。另外,尽管当时表面温度有230℃,但液态的海洋依然能够存在,这得益于CO2大气层带来的高气压。随着冷凝过程继续进行,海水通过溶解作用吸收了大气层中的大部分CO2,不过其含量水平在新地层和地幔循环出现时产生了激烈的震荡。
古生物学界认为最早的生命诞生于距今约36亿年前,但已知最古老的化石是在南非发现的32亿年前的超微化石—古杆菌和巴贝通球藻,这是最原始的原核生物。另外根据Walter的统计,已知在澳大利亚、北美和南非三个不同大陆的11个地点发现了太古宙的叠层石,其年龄都在25亿年以上。最古老的叠层石发现于踞今约31亿年前的南非布拉瓦白云岩中还发现了蓝绿藻类形成的大型化石叠层石。震旦纪时期多细胞生物出现,算是最早的动物,但没头、尾、四肢,又没嘴巴和消化器官,因此只能从水中摄取养份,且固着在海底或平躺在浅海处,和植物十分相近,等待营养顺水流而送上门来。但随着震旦纪化石出土越多,反而越没有规律。有几种化石比较像后来动物的先驱。震旦纪末期,生物演化分成两支,一支演化成更有活力,更具进攻性的动物,一支则走向灭亡,永远消失于历史舞台上。至此经过40亿年的演化,地球已经拥有了稳定的运行轨道,恰到好处的距日距离,可以持续稳定地获得阳光,保持适宜的温度,而且拥有了液态水的海洋,为显生宙寒武纪的生物大爆发提供了完善的基础条件。
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