【菜科解读】

时间：2024-01-15网络作者：小白

温柔美妙

瑰丽浪漫

是她

每天清晨

她把怀中的生灵轻轻唤醒

在山海间奏出动听的音乐

雄浑广袤

变幻莫测

也是她

雷霆是她呼吸的声威

雪雨是她血液的飞腾

太阳、月亮

还有漫天星辰

都是她化妆的明镜

她是

地球

是我们生活其上的

蔚蓝色星球

关于她

你了解多少

1

地球，非圆球

在最广泛的印象中

地球是一个蓝色的理想球体

她是这样的

↓↓

或者

是这样的

↓↓

但事实上

地球并非一个完美的球体

测量发现

她的平均赤道半径略大

平均两极半径略小

和地球的参考椭球体相比

北极地区略高，南极地区略低

因此

真实的地球更像一个梨形

赤道偏南鼓起是梨身

北极略尖像梨蒂

南极凹陷像梨脐

图片山东省地震局微信公众号

只是

地球平均半径近6400千米

最大地形起伏高程差

不过二十千米

因此从太空中看

很难辨出地表的起伏

加上大气层中云彩的晕染

总的来说

地球的外观样貌仍然是

非常圆润的

神舟十四号航天员乘组在轨拍摄照片（刘洋 摄）

根据已有的研究

地球并非一颗实心球

而是具有圈层结构

最外层是薄薄的地壳

其下是很厚的地幔

还有一个相当大的地核

地球内部结构和超离子态地核示意图（中科院地球化学所供图）

从地质研究的进展看

迄今人类能达到地下的最大深度

不超过13千米

相对于地球的半径来说

实在微不足道

在地壳上面

还有我们居住的

大气圈、水圈和生物圈

它们也是地球圈层的组成部分

圈层之间相互运动

构成了一个完整而真实的地球

2

地球，恒动

地球不是一颗静止的星球

她像一个有生命的人

每分每秒都在

转动、呼吸、奔跑……

约24小时

地球会绕着地轴自转一周

站在地面上

自转的直接表现

就是星辰在天空画出一道道星轨

周而复始

火山喷发

伴随着巨大的声浪

好似地球在打喷嚏

烈焰、浓烟、火山灰

遮天蔽日

古人把它想象成神之怒火

地壳变动不停

海底可能上升变成陆地

陆地可能下沉被水淹没

于是人们用沧海桑田

来形容事之多变

关于地球运动

最为人熟知的是大陆漂移假设

和板块构造理论

人们用它来解释

海洋-陆地、高山-裂谷的变化机制

之后发展的地幔柱理论认为

有几股超强的高温热流

——地幔热柱

从地核与地幔的边界一直上涌

这股热量将巨大的物质与能量

从地球深部输运到岩石圈附近

塑造了我们看到的大洲与大洋

3

地球，天选之地

大约50亿年前

在距离银河系中心2.7万光年的

猎户旋臂上

密度较大的原始星云

在引力作用下坍塌收缩

当核心温度升高到1000万K时

核聚变反应突然开始

太阳诞生了

在太阳外围

许多细小的气体尘埃

同样也在引力的作用下凝聚成团

像雪球一样越滚越大

最终在距今约46亿年时

形成了地球

当太阳成为一颗成熟的恒星后

其自身核反应的速率

与恒星物质的重力

达到了一种简洁又精巧的平衡

研究计算表明

这种平衡

在接下来数以十亿年计的时间里

几乎不可能被打破

日出日落，四季变换

地球的运动也将长久持续

同时，地球处在

太阳周围的宜居带里

可以允许液态水稳定存在

既不像水星、金星那样灼热

也不似天王星、海王星那样冰冷

较强的地磁场

屏蔽了太阳高能粒子的侵袭

大气层的密度和成分

能够有效调节温度和湿度

适度倾斜的地轴

使大部分地区有了四季的变化

地球的唯一卫星月球

和轨道之外的太阳系其他大行星

又吸引了不少

可能撞击地球的小天体

正是这些有利因素的集中

才让地球有充足的时间

和温和的环境

去孕育生生不息、多姿多彩的

各种生灵

4

地球，生命家园

最早的地球生命出现在海洋

2011年，科学家在澳大利亚西部

发现了35亿年前的微生物化石

这是迄今发现的最古老的化石

但早期生物进化速度极其缓慢

且长期停滞在低级阶段

直到距今5.41至4.85亿年前的寒武纪

物种才迎来大爆发

到了中古生代

大陆板块接连聚合

开启生物登陆高潮

先是植物离开了海洋

然后脊椎动物也征服了陆地

到了3.5亿年前的石炭纪

陆地出现了从未有过的广袤森林

巨量的氧气

为地球带来前所未有的生机

形成了今天

全球28000亿吨的储煤

艺术作品：石炭纪景观

生命在进化和繁茂的过程中

也经历着消亡和灭绝

距今约2.5亿年前

二叠纪-三叠纪之交的生物大灭绝

是地球生命历史上

最为严重的一次灾难事件

约80%的海洋生物物种灭绝

6600万年前

环境的巨变导致恐龙王朝终结

哺乳动物幸存下来

接管了地球

从历史的长河来看

人类的出现和发展

不过是一个短暂瞬间的事

600万年前

人类开始在非洲出现

此后演化成直立人

并最终在30万年前演化成智人

到了1万年前

智人在解剖学上

已和现在的你我没有太大差别

5

地球，与我们

人类改变地球面貌的

速度之快、幅度之大

超过了亿万年的地质运动

我们穿山越岭

行走沟壑如履平地

我们把戈壁变成绿洲

出产维持生命的粮食

我们在几十年间

就改变了气候

全球正在加速变暖

如果把地球的46亿年历史

压缩成普通的一天

一秒钟就相当于地球的53240年

人类只出现在

这一天中的最后几分钟

作为最年轻、资历最浅的地球居民

人类当对地球深怀敬畏之心

毕竟在漫长的时间长河中

地球见证了太多生命的兴起和衰落

许多生命最终都化作乌有

地球却仍在昼夜不息地转动着

更何况

地球不光是人类的地球

人类或许可以利用科技

适应环境的变化

其他的生灵

却很可能因为来不及适应

就悄悄从我们视野中消失

地球是一颗受到太多眷顾的星球

当人类将望远镜指向浩瀚的宇宙

试图从繁星间找到一颗

与地球同样幸运的行星时

却始终没有一个确定性的发现

1990年

旅行者1号探测器

拍摄了一张照片

从40亿英里外的宇宙空间回头看

地球只是太阳光束上

一个暗淡的小蓝点

图中蓝圈内即为地球

在浩瀚的宇宙中

地球不过是沧海一粟

但对于生存其上的生命而言

地球就是唯一的家园

那么

我们该如何对待地球呢

是贪受她的深恩而不自知

还是善待她从而善待自己

今天

第54个世界地球日

这道问答题也是必答题

你，知道该怎么做……

人民日报微信，作者：胡程远、石磊，审稿：中国地质大学（北京）教授、博导颜丹平，综合科学大院、中科院地质地球所、震知卓见等

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全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

联合国一份最新报告指出，由于过度消耗与全球变暖，地球已进入“水资源破产”时代，全球有3/4的人口生活在缺水、水污染或气候干旱的国家和地区。

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家首次对系外行星的表面进行直接分析。

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy