地外云深处（5）

秋雨

5.四季形成何原理　五次灭绝何原因

 

　　第二天晚上，前往火星讨论小组的成员一早就到齐了。卫黎明说：“因为太阳磁暴和行星连珠，对信号干扰十分严重，目前还不能直播火星上的镭射视频，我们也只能播放预先录制好的镭射立体录像。”

　　小会议室一端投下了光柱，周围坐满了人，光柱呈现出火星全貌，几条南北向弯曲的线条纵贯火星球面，赤道附近有几个黑点，北半球中纬度也有一个小黑点。镜头扫掠了几个天坑，最后把镜头移向北半球中纬度古河道岸边那个黑点，一下子放大成了一个玻璃大棚，像是巨大的苍穹，玻璃下面有一层透光的薄纱，解说员讲解说是为了遮蔽紫外线。棚内有各种绿色植物，但却没有一种植物开花结果，解说员说这是因为火星上的日照时间比地球长。有人小声说：“搞些遮光材料，就像那些薄纱一样挂在玻璃下面不就行了。”

　　“不是那么简单，那样虽然日照时间缩短了，但黑夜时间就长了，植物的生物时钟依然会紊乱。”有人小声接话。

　　“那就架上人工生物灯光。”有人继续小声接话。

　　录像在继续播放，立体投影中的计算机控制中心十分复杂，各种线路和管道通往人工生物控制圈的各个角落，各个角落的加氧机、加压机不时启动工作，喷淋设施也在不时启动喷水，录像中几个人走起路来显得十分轻松，甚至有些飘飘欲仙的感觉。解说员说：“目前，控制圈内仍需要不时加氧，而且也需要加压，需要温湿度控制，整个控制圈与火星大气是隔绝的，火星大气压强、氧气含量、温度、湿度等仍达不到人类和植物正常生存的需要。虽然物体的质量没有变化，但因为火星引力比地球小，所以走起路来像是在飘动，搬运物体也比较轻松。”

　　录像中不时有教授露面，有一个教授露面时，还打出了字幕：地球英雄华奋强教授。会议室的角落里有人激动地喊了一声：“爸爸，女儿好想你！”似乎是一位女同学。华教授讲述在火星上生活遇到的各种问题，以及如何利用地球人类的最新科学技术，破解在火星上遇到的各种难题。并且还隔着大棚玻璃，展示了控制圈外放置的大型宇宙飞船，火星交通工具，还有人穿着太空服在控制圈外行走，以及火星风光等。

　　录像播放结束，席自然笑着说：“火星风光应该拍照一些明媚月光的画面，月光照在火星荒凉的大地上，会令人追思千古。”

　　“火星大气稀薄，又没有地球人类破坏环境，夜晚星光璀璨，但却没有月光。虽然火星有两颗卫星，但由于离火星表面过近，视角太低，纬度高于70多度的地方，火卫一就到了地平线以下。火卫一是火星的两颗卫星中较大的一颗，也是离火星较近的一颗，与火星平均距离约9378千米，距离火星表面只有6000千米，是太阳系中距离主星最近的卫星，形状像个土豆，也是太阳系中最小的卫星之一。火星上的一个昼夜，火卫一能围绕火星旋转3圈，比火星的自转快，4小时15分便能划过天空，一天大约有两次西升东落。火卫一是太阳系中反射率最低的天体之一，登上火星后也很难看到，当年火星上有海洋的时候，凭着潮汐现象可以感知得到，如今海潮力正在不断使火卫一的轨道越变越小，最终它将撞到火星表面，或者破碎形成火星光环。”

　　“太吓人了！登上火星后，不会让咱们遇到天体碰撞吧？我可不想像恐龙那样被灭绝。” 席自然插话。

　　“自然同学，放心吧！火卫一每百年靠近火星1.8米，大约5000万年后，火卫一才有可能撞向火星，或者分解成为火星的光环。哀吾生之须人，羡天体之永恒，我们的生命与天体相比短如毫秒，有生之年火卫一还不可能撞击火星。火卫二是火星最小的一颗卫星，平均半径只有6.2千米，是火星较小和较外侧的一颗卫星，与火星的距离是23.46千米，每环绕火星一周需要30小时18分钟。”卫黎明说。

　　“可惜站在火星上看不到这两颗卫星，否则便能见到两个月亮在火星的天空升起。火星上有没有春夏秋冬四季变化？如果没有，那就太单调了。”席自然自言自语。

　　“怎么没有四季变化？火星也和地球一样，绕着太阳既有公转也有自转，而且自转轴与黄道平面也不垂直，是倾斜着的，且倾斜基本稳定。眼下地球自转轴与黄道面的交角是23度25分14秒，火星自转轴与黄道面的交角是25度11分24秒。”卫黎明接过话题。

　　“什么是黄道面？自转轴倾斜不倾斜有什么关系？”一位同学不解地问。

　　“地球绕太阳运转的那个面就叫黄道面，自转轴的倾斜意义重大。因为自转轴倾斜基本恒定，总是保持一个方向，且总在绕太阳公转，当地球在黄道面上从一个地方移动到另一个地方时，处在地球上的我们观看太阳时，太阳的高度角也就发生了变化，给我们的视觉感不是地球变化了位置，而是太阳发生了南北移动。地球绕太阳公转一圈的过程中，南北半球接受太阳的热量在不断变化，于是便产生了冷暖交替的循环。”卫黎明耐心讲解，同时打开了教学投影仪，在上画着示意图。

　　“画出示意图就好理解了。”李紫燕插话说。

　　“我这可是现学现卖，咱们继续。请看我画的示意图，当北半球的我们正午看到太阳高度降到了最低点，日影达到最长，视觉感也就认为太阳移到了最南端。这一时刻，地球的南极向太阳倾斜，阳光直射南回归线，南半球得到更多的太阳能量，南半球是夏季，北半球是冬季，北极出现永夜，南极出现永昼。阳光直射移往赤道以南的半年里，北半球就成了冬半年，昼短夜长，北极晨昏界线以内的地方，半年看不到太阳；南半球成了夏半年，昼长夜短，南极晨昏界线以内的地方，半年太阳都在地平线以上转圈圈。地球或者火星每年到达黄道面这个位置的那一刻，我们便称其为‘冬至’，这一天也就是冬至节气，但不知道火星人把冬至叫做什么。”卫黎明指着示意图又开始讲解。

　　“看我理解的对不对。相反的情况，地球在黄道面上不停移动，到了隔着太阳与‘冬至’那个点相对称的位置，也就是这里。”林如平走上前去，指着图说：“北半球的我们正午看到太阳高度升到了最高点，日影达到最短，视觉感也就认为太阳移到了最北端。这一时刻，地球的北极向太阳倾斜，阳光直射北回归线，北半球得到更多的太阳能量，北半球是夏季，南半球是冬季，北极出现永昼，南极出现永夜。阳光直射移往赤道以北的半年里，北半球就成了夏半年，昼长夜短，北极晨昏界线以内的地方，半年太阳都在地平线以上转圈圈；南半球成了冬半年，昼短夜长，南极晨昏界线以内的地方，半年看不到太阳。地球或者火星每年到达黄道面这个位置的那一刻，我们便称其为‘夏至’，这一天也就是夏至节气，但不知道火星人把夏至叫做什么。”

　　“黎明一定是给如平开了小灶，看来还是与外校联姻有优势。”李紫燕笑着说，大家大笑。

　　“当初我给你介绍黎明的同窗好友你怎么不同意？后悔了吧？”林如平笑着说。

　　“现在也不晚，快给我介绍一个。不闹腾了，让黎明继续讲。”李紫燕说着偷看张正义，林如平像是看出来一点小秘密。

　　“地球在黄道面上继续移动，到了‘冬至’和‘夏至’两个点的中间位置时，也就是这里。”卫黎明点着示意图，继续说春夏秋冬的成因，“南北极都不对着太阳倾斜，阳光直射赤道，两个半球得到的太阳能量相同，南北两极地区成了晨昏状态，南北半球昼夜时间一样长短。由冬到夏，这个点为‘春分’，由夏到冬，这个点为‘秋分’。春分、秋分节气的命名是相对于北半球而言的，南半球正好与北半球相反。”

　　“原来春夏秋冬的形成，是因为地球相对于太阳的倾斜自转和公转。黎明，关于地球大气昨天晚上只说到了对流层和平流层，再向上去是什么层？”李紫燕问。

　　“本来我想说二十四节气，紫燕又引导我岔题，那就先聊地球大气。再往上去，是85千米左右厚度的中间层，气温在这一层随高度的增加而迅速下降，抵达顶部可降到摄氏零下90度左右。由于该层大气上部冷、下部暖，致使空气产生对流运动，所以说中间层又称为高空对流层。再向上是热层，又叫暖层，太阳宁静期厚度约250千米，太阳活动期厚度约500千米。这一层中，由于氮原子和氧原子吸收了大量的太阳紫外辐射，因而气温随高度增加而迅速升高，在300千米左右的高度，气温可高达摄氏1000多度。由于空气密度小，在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，氧分子和部分氮分子被分解，并处于高度电离状态，产生带电离子和自由电子，从而形成电流和磁场，并可反射无线电波，因此这一层也叫电离层。正是由于电离层的存在，无线电波在地球上才可以传得很远。低轨人造卫星、太空实验室、航天飞机、火箭等均在这一层中运行，极地附近的热层中，夜晚还可观看到一种大气光学现象——极光。”卫黎明说起来地球大气。

　　“能够吸收大量太阳紫外辐射的是臭氧。氧气分子在吸收波长小于240微米的紫外线后，被光解成两个氧原子，每个氧原子会和氧气分子重新组合成臭氧分子，因其气味难闻，被19世纪的德国化学家先贝因博士命名为臭氧。大气中的臭氧集中分布在距地面20至50千米的高空，形成了臭氧层。地球上的一切生物离开太阳光就没有生命，太阳光由可见光、紫外线、红外线三部分组成。紫外线又分为长波、中波、短波紫外线，长波紫外线能够杀菌，中短波紫外线对人体和生物有害。过量的紫外线会使人和动物免疫力下降，最明显的表现是皮肤癌的发病率增高，甚至使动物和人眼睛失明。植物和微生物会因为承受不了紫外线的强烈照射而死亡，海洋中首当其冲的是浮游生物。由于海洋中的浮游生物可以大量吸收温室气体，因此浮游生物的死亡又会产生连锁反应，使海洋中的其他生物相继死亡，并最终影响人类的活动。所幸的是，当紫外线穿过臭氧层时，绝大部分被臭氧吸收，因此臭氧层就成为地球一道天然屏障，使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害，成为地球生物的保护神。将来的火星上不仅要有适宜的大气层，也需要有臭氧层。”祝英台插言说起来臭氧层。

　　“唉！几个世纪以来，地球人类虽然意识到了臭氧层的重要，也提出了保护措施，但并没有真正付诸行动，依然我行我素，似乎与自己毫无关系，使得我们这个时代不得不面对千疮百孔的臭氧层，臭氧空洞造成的灾难事件不断在地球各地上演。”张正义接过话题。

　　“英台，这一回可是你岔的题。”李紫燕笑着说。

　　“你怎么不敢说张正义？他也跟着岔题了。”祝英台对着李紫燕做鬼脸，林如平对着李紫燕偷笑。

　　“我继续说地球大气层。再向上去，便是3000千米厚的散逸层，属于大气的外层。同步人造地球卫星在这一层运行，宇宙飞船前往火星要经过这一层，极光也出现在这一层。前往火星的宇宙飞船报告，地球大气圈之外，还有一层极其稀薄的电离气体，其高度可延伸到22000千米的高空，这就是地冕。地冕是地球大气圈向宇宙空间的过渡区域，大气层与星际空间是逐渐过渡的，并没有截然的界限。火星上什么时候才能形成这样的大气层？我真的没有信心等盼到那一天。”卫黎明依然在说地球大气，并且还画了地球大气的示意图。

　　“老虎明，不能意冷心灰，我相信那一天一定会到来，无非需要一个漫长的过程。不要着急，凭着地球人类飞速发展的科学技术，未来一定能实现梦想！我看到有关文献，地球今日大气也不是一下子就形成了，也经历了漫长的过程。”林如平接话。

　　“混沌开天，亘古洪荒，远古的地球原本就没有雨雪云雾，没有山间轻流的小溪，没有宽广的江河湖泊海洋，地表干燥，呈现出一派萧瑟景象，也像现在的火星表面。地球婴儿时期外围松散，质小力弱，完全不是现在这个模样。物质收缩，内部放射性物质躁动产生能量，低熔点物质熔化，重物质沉降，轻物质上浮。过了几千万年，由于温度的下降，地球的表面发生冷凝现象，形成了比较薄弱的固体地壳，原始大气是伴随着地球的诞生而形成的，这些大约发生在46亿年前。法国天文学家拉普拉斯曾说：‘星云开始凝聚时，地球周围就已经包围了大量的气体。’原始大气主要是由氢和氦组成，还有一些甲烷和氨等气体。由于初期地球的地核内部铁核心尚未形成，引力较小，而炽热的地表又使这些气体获得较高的能量，因而原始大气不久就从地球上逃逸消失。”祝英台看着卫黎明画的示意图，说起来远古地球。

　　“英台，看来你不仅学理，还在学文吧？请继续！”李紫燕插话。

　　“请张正义接着讲，他才是既学理又学文。”祝英台笑着说。

　　“祝英台就爱将我的军，还是让黎明继续，他受林如平长期熏陶，文学水平见长，我又没人熏陶，文学至今不能入门。”张正义说。

　　“很快就有人熏陶你了，未来充满阳光！”祝英台说着看了看李紫燕。

　　“让如平帮你物色一个怎么样？哈哈哈。地球体内成了岩浆激荡的海洋，地球内部的高温促使火山频繁活动，高山隆起又沉降，伴随着火山喷出气体。由于地核内部的铁核心已经形成，地心引力增大，物质只能在地球引力场中运动飘荡，梦幻般的气体代替了原始大气，成为次生大气。次生大气的主要成分是水汽、二氧化碳和氮气等气体，与地球的固体物质之间互相吸引、相互依存，成为第二代大气，但那时地球上还没有氧气，这些大约发生在30亿年前。衰老天体碎片含有无机盐结晶水合物，高温下结晶水合物离析出了水蒸气，水蒸气自地球内部溢出。随着时间的推移，次生大气中丰富的水汽逐渐转变成云雨，雨水降落到地球表面。数十亿年沧海桑田，地球上终于有了江河奔流，最低处纳百川形成海洋。与此同时，大气层中由闪电的放电生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中，并保存下来。又经历了大约十亿年的演化，一种叫蓝藻不显眼的低等植物，开始吸收由太阳光和大气中二氧化碳，加工形成了碳水化合物，并吐出氧气，这就是最原始的光合作用。蓝藻的这种光合作用，一方面使大气中的氧气慢慢多起来，另一方面也使高空中臭氧的浓度明显增加，最终形成了臭氧层。臭氧层吸收了太阳光中大量的紫外线，促使植物从海水中爬上陆地，并在比较温暖和湿润的气候中尽情生长、繁殖、演变和进化，地球最终变成了生命的伊甸园。”卫黎明接着祝英台的话题继续说远古地球。

　　“地球从诞生到现在，已经历了几十亿年巨大的沧桑变化，地球早期的大气与我们现在呼吸的大气完全不同。地球大气的形成和演化过程是与地球的形成和演化过程紧密联系在一起的，同时也是与组成地球外部的其他几个圈之间相互制约、互为因果关系。科学界比较认可的地球大气的形成和演化过程，大致历经了原始大气、次生大气和今日大气三个阶段。”梁山伯说。

　　“我认为火星早于地球已经经历了这些过程，今天的火星大气状况，就是未来地球大气的影子，地球人类一定要加快找寻地外家园。自从地球上生命的诞生，经历了5次大的灭绝，我有个镭射投影录像，给大家播放一下。”魏黎明说着开始播放镭射投影。投影中带着如下的解说词：

　　第1次大灭绝距今44000万年前后，地球上发生了第1次造山运动，被称为加里东运动，是以苏格兰的加里东山而命名的。加里东运动使得气候变冷，海平面下降，海水从陆地上退出，生活在海洋表面或靠近水面、固着在海底的生物，由于适应不了陆地变冷的气候环境，最终难逃死亡的噩运，地球上百分之八十五的生物遭到灭绝。

　　第2次大灭绝距今36500万年前后，地球上发生了第2次造山运动，被称为海西运动，泛指欧洲的造山运动。海西运动使得海水退去，原始鱼类因适应不了新的环境而消亡，地球上百分之四十的生物遭到灭绝。

　　第3次大灭绝距今25000万年前后，地球上发生了第3次造山运动，被称为印支运动。印支运动造成百分之七十五的两栖类、百分之八十五的爬行类生物灭绝。

　　第4次大灭绝距今20500万年前后，地球上发生的第4次造山运动被称为燕山运动，是华夏广泛发生的地壳运动。燕山运动使得海水退去，土地变得干旱，气候变得寒冷，造成百分之七十六的物种灭绝。

　　第5次大灭绝距今6500万年，地球上发生了喜马拉雅造山运动。喜马拉雅造山运动使得海水退去，气候突变，造成百分七十到八十的物种灭绝，恐龙这一物种彻底灭绝。

　　自地球诞生以来，出现过的5次物种大灭绝，均与地球造山运动、气候突变、海陆突变有关，然而地球生物前赴后继，继往开来，一次次灭绝，使得地球生物生命力更加坚强，逐渐由低等生物发展成为高等生物，地球气候变得缤纷多样，地球生物也变得五彩纷呈。

　　镭射投影仍在继续，伴随着立体画面，又有如下解说：

　　其实，地球上物种的诞生、灭绝、延续不唯造山运动一种力量，甚至与陨星撞击地球也有关系，直到公元1994年的彗木相撞之前，这一说法不被认可，至少是在华夏不被认可。6500万年前，有一颗直径10千米的小行星碎片，小行星碎片抵达地球，质量达20000亿吨，进入大气层开始燃烧，温度接近摄氏20000度，撞击了墨西哥湾浅水区，使大量的气体和灰尘进入大气层形成了一片温度高达摄氏7800度的云层，5小时内，这片热云便包围了地球。小行星撞击地球，引发了地震和海啸，致使火山大量喷发，云层厚几千米，以至于阳光不能穿透，全球温度急剧下降，这种黑云遮蔽地球长达数十年之久，植物不能从阳光中获得能量，海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡，食物链的基础环节被破坏了，大批的动物因饥饿而死，其中就有恐龙。

　　恐龙大灭绝应该是数块巨大的彗星体撞击地球所致，一块形成了我们熟知的墨西哥湾附近的巨大的陨石坑，另外一块撞击到印度大陆上，形成的陨石坑比墨西哥湾附近的陨石坑还大。这是从太空拍摄的华夏大陆太湖的形状，可以看出太湖很像一个陨石坑，很可能是陨星自东北向西南撞击的结果。你们看这些太湖石的瘦、透、皱形状，也似是天外来客的残留物。

　　小行星撞击是宇宙中最重要的事件之一，撞击产生的陨石坑存在于每一颗拥有固体表面的星球之上，它是普遍发生的。北美大陆就发现了13000万年前巨大的陨石沟。大约20年前，几位英雄驾着飞船冲向太空，利用太阳帆改变了一颗陨石的轨道，避免了巨大陨石撞击地球，其中华教授就是从京华走出去的。在地球上，至少已经有160处被确认的陨星撞击坑，由于时间久远，海洋的广泛覆盖，天气现象造成的严重侵蚀风化，以及活跃的板块运动，绝大多数陨石坑都已经无迹可寻了。

　　镭射投影播放完后，卫黎明接着说：“不像火星，因为没有板块运动，地下水达不到地面，地面上没有雨雪降落，只有风，所以那些陨石坑至今依然清晰可见。我怀疑火星上原本也有生命，只是他们不注意环境保护，不重视生态平衡，也许是因为天体灾难，很有可能是一颗彗星横扫了火星大气，并且把这些大气带给了地球，造成了火星上的大灭绝，或者火星人进行了宇宙大迁移。”

　　“太有趣了，等你毕业了，作为一个研究项目，争取出个大成果。”林如平笑着说。

　　“说定了，届时你们也一定要参加这个研究项目。”卫黎明也笑着说。

　　“二十四节气又是怎么一回事，能不能给大家讲一讲？”李紫燕带着请求的口气说，围着的其他同学也带着期盼的目光。

　　“二十四节气经历了上万年的不断探索，是由黄河流域的智慧先民创造出来的。自从黄河流域先民治历明时思想的萌生，从对物候的观测，到对天象的关注，然后才有了对天气、气候、气象的研究。二十四节气的确立是历法的范畴，与黄河流域的物候、气候、气象、农时、地域等密切相关。华夏在物候、气候和节气方面形成系统的学问，大约始于夏代。对物候的观察，可以说始于比五帝还早的八卦图问世时期，更早可以上溯到万年前的东方太岱族对蛇的蛰眠观察，比裴李岗、大地湾时期的农业文明要早数千年，更早于半坡、仰韶文化。对天象的观察始于五帝时期，夏、商、周三代得到逐渐发展，产生了四象和二十八宿等。黄河流域的先民总是在探索大自然的奥秘，寻求与大自然如何共处，取得了许多物候、气候、天文、历法成果，直到汉代二十四节气基本定型，纳入到《太初历》之中。农耕时代的几千年里，就是依靠二十四节气来安排生活和生产活动的，农业主要是在自然条件下进行的生产活动，气象条件是农业生产不可脱离的自然环境条件，与作物生长及收成息息相关。二十四节气的发展过程，大致反映了黄河流域的先民为了适应变化的气候环境，抵御气候灾害，努力追求与大自然达到和谐的漫长历程，是数个时代人类认识自然的集体智慧结晶。二十四节气的影响由黄河流域扩展到整个华夏大地，又由华夏远播海外各大洲。黄河流域先民发明创造的二十四节气，是火的应用使人猿相揖别之后，人类最伟大的发明创造，是世界气象史和天文史上的奇迹，是华夏文化的瑰宝。从农耕时代的实际社会经济效益来说，二十四节气对世界文明的贡献，其意义远大于造纸术、指南针、印刷术和火药四大发明。”卫黎明像是在讲台上授课。

　　“二十四节气这么伟大啊！黎明，什么是物候？天气、气候、气象不是一回事吗？”一位同学提出了问题。

　　“所谓物候，主要是指动植物的生长、发育、活动规律，还有生物和非生物的变化对气候、水文、土壤等自然环境的反应，就是一年之中月、露、风、云、花、鸟受自然环境影响，而出现的以年为周期的自然现象。物候学就是记录植物的生长荣枯，动物的季节活动，从而研究气候变化对动植物的影响，以及自然季节的变化规律。天气、气候、气象三者的含义有着较大的区别，相互间又有密切的联系。天气是指某个地方距离地表较近的大气层中，在短时间段内的具体状况，也可以说是影响人类活动，火星上是影响火星人的活动，瞬间气象特点的综合状况。气候是大气物理特征的长期平均状态，是一个地方几十年、上百年，甚至更长时间的天气、气象所表现出的特征。气象是指发生在大气中的风、云、雨、雪、霜、露等自然物理现象。尤其是气候，是我们和火星人生存、生活、繁衍、发展的重要环境条件，气候变化决定着地球和火星生物的生死存亡。”卫黎明对于提出的问题一一回答。

　　“别打岔，让黎明说二十四节气。”一位同学高声说。

UFO探索转载：火星人.地外云深处（5）

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