第一輯 人類的家園——地球（1）
地球的起源
人類在地球上繁衍生息了幾百萬年，不斷產生新的文明，不斷探索新的領域，不斷了解地球內部和外部世界。但是，地球從哪裏來，又是如何形成的呢?關於這個問題，人們一直還在探索之中，並提出了許多頗有意思的假說。
一、彗星碰撞說。認為很久以前，一顆彗星進入太陽內，從太陽上麵打下包括地球在內的幾個不同行星。(1749年)
二、隕星說。認為隕星積聚形成太陽和行星(1755年，康德在《宇宙發展史概論》中提出的)。
三、宇宙星雲說。1796年，法國拉普拉斯在《宇宙體係論》中提出。認為星雲(塵埃)積聚，產生太陽，太陽排出氣體物質而形成行星。
四、雙星說。認為除太陽之外，曾經有過第二顆恒星，行星都是由這顆恒星產生的。
五、行星平麵說。認為所有的行星都在一個平麵繞太陽轉，因而太陽係才能由原始的星雲盤而產生。
六、衛星說。認為海王星、地球和土星的衛星大小大體相等，也可能存在過數百個同月球一樣大的天體，它們構成了太陽係，而我們已知的衛星則是被遺留下來的“未被利用的”材料。
在以上眾多的學說當中，康德的隕星假說與拉普拉斯的宇宙星雲說，雖然在具體說法上有所不同，但二者都認為太陽係起源於彌漫物質(星雲)。因此，後來把這個假說統稱為康德一拉普拉斯假說，而被相當多的科學家所認可。
但隨著科學的發展，人們發現“星雲假說”也暴露了不少不能自圓其說的新問題。如逆行衛星和角動量分布異常問題。根據天文學家觀察到的事實：在太陽係的係統內，太陽本身質量占太陽係總量的99．87％，角動量隻占0．73％；而其他九大行星及所有的衛星、彗星、流星群等總共隻占太陽係總質量的O．13％，但它們的角動量卻占99．27％。這個奇特現象，天文學上稱為太陽係角動量分布異常問題。星雲說對產生這種分布異常的原因“束手無策”。
另外，現代宇航科學發現越來越多的太空星體互相碰撞的現象。1979年8月30日美國的一顆衛星P78一l拍攝到了一個罕見的現象：一顆彗星以每秒560公裏的高速，一頭栽人了太陽的烈焰中。照片清晰地記錄了彗星衝向太陽被吞噬的情景，12小時以後，彗星就無影無蹤了。
1887年，也發生了一次“太空車禍”，人們觀測到一顆彗星在行經近日點時，慧頭被太陽吞噬；1945年，也有一顆彗星在近日點“失蹤”。
前蘇聯天文學家沙弗洛諾夫還認為，地球所以側著身子圍繞太陽轉是地球形成一億年後被一顆直徑1000公裏、重達10{12}億噸的小行星撞斜的……
既然宇宙存在天體相撞的事實，那麽，布封的“彗星碰撞”說的可能性依然存在，於是新的災變說應運而生。
今天，地球起源的學說層出不窮，但地球是怎樣形成的，到目前為止，地球的起源仍是一個謎。
生命形成模式
一些天文學家、古生物學家、地質學家、考古學家和曆史學家共同建立了一個較為合理的地球形成模式。這種模式認為：宇宙大爆炸之後，在距今約50億年前，太陽係星雲開始收縮．形成以太陽為中心的太陽係。在約46億年前，地球開始形成。剛剛誕生的地球是一個死寂的世界，沒有任何生命跡象。不穩定的地質結構使地殼不斷發生激烈運動，這時這顆年輕的星球不斷地發生地震，火山噴發。就在這種衝撞和震撼之中，在太陽光線的照射之下，地球完成了從無機界到有機界的自然演變。又過了幾十億年，地球上開始出現了生命。
地球的年齡
地球和我們的關係十分密切，它不僅孕育了人類，而且構成了人類的生存環境，向人類提供了各種資源和發展文明的物質基礎。熱愛它的人都稱地球為人類的母親。然而，人類對於地球母親的了解卻是太少太少了，不能做出確切的答複，對於人類來說，地球究竟高壽幾何卻是一個謎，一個許多人感興趣的謎。
據推測，地球已存活了46億年，但它到底能活多久呢?
科學家們認為，若任憑地球自由自在地轉，恐怕它會永遠存在下去，但要是有別的外來因素幹擾它，地球可能就有壽終正寢之時。
外來因素首先是太陽，因為它是離地球最近的、能夠左右地球命運的星球。也就是說，地球上一切能源、動力都來自太陽，太陽一旦有三長兩短，勢必殃及地球。本世紀30年代以前，人們一直以為太陽總有一天會燃盡燒絕，由白轉橙再變紅，最後變成一顆萬籟俱寂黑暗星體，了卻其燦爛輝煌的一生。到了本世紀30年代，當物理學家了解到了太陽發光發熱的奧秘後，情形就大不相同了。原來，太陽的能量來自它的熱核反應，太陽的一生將度過引力收縮階段、主序星階段、紅巨星階段以及致密星階段。其中主序星階段是太陽的穩定時期。這一階段將持續100億年。目前太陽隻度過了一半時間，正處於中年期。一旦太陽到了紅巨星階段，那麽地球的末日也就來臨了。當然，這是幾十億年以後的事。除了太陽對地球的幹擾之外，還有沒有其他因素呢?有的科學家認為，太陽可能有一個兄弟——太陽的伴星，這顆伴星日夜不停地繞日運行，每隔2600萬年，就會轉到離太陽最近的地方來“興風作浪，”它的強大引力將引起眾多彗星的大擾動，有10億顆彗星將在太陽係內橫衝直撞，地球和其他行星都將成為這些彗星的“靶子”。如果與地球相撞的彗星的質量足夠大，那後果就不堪想；輕者生物滅絕，生態劇變；重者山崩地裂，地球“粉身碎骨”。然而這顆可能會給地球帶來不測的太陽伴星並沒有被人們發現，它到底存在不存在呢?
地球早生2000萬年
德國明斯特大學和美國哈佛大學的兩個研究小組最新研究發現，地球誕生的時間比人們原先認為的要早2000萬年。此前，科學家普遍認為太陽係誕生於46億年前的一場超新星爆發。爆發的衝擊波使殘餘氣體凝聚成團塊，形成太陽、行星、衛星、小行星和慧星。但具體天體誕生的時間和速度都難以估計。
在此次研究中，對太陽係演化進行的計算機模擬顯示，地球的金屬核心可能是在超新星爆發後2000萬年至3000萬年間形成的，而以前的地質證據認為形成時間是爆發後5000萬年。科學家指出，相對於太陽係幾十億年的曆史來說，2000萬年隻是一段短暫時光，但對早期地球而言，2000萬年的差異意味著許多事都會不同。研究人員將來自火星及遊離小天體的隕石碎片樣本與地球岩石進行比較，分析了其中鉿128和鎢128兩種元素的含量比例，發現地球和火星、金星、水星這兒顆類地行星的核心形成都在爆發後不到3000萬年。鉿128是一種半衰期為900萬年的放射性元素，衰變產物即鎢128。由於容易與金屬結合，所有的鎢在地球形成早期都進人金屬核心，因此地幔岩石中現存的鎢128必然都是鉿128衰變來的。這兩種元素的比例可以作為放射性的“鍾表”，用來i貝4定地球年齡。這一成果將使人們能夠更好了解地球誕生初期的情況，也可能有助於解釋月球的起源。
地球的歸宿
地球是太陽係中一顆行星，也是我們人類賴以生存的家園。對於地球的曆史，以我們人類所能找到的證據隻能推測它大約誕生於46億年前，在這漫長的歲月中，地球不斷發展變化，逐漸形成了今天的模樣。若問地球將會有怎樣的歸宿，我們也隻能進行推測，而推測的結果也是各不相同的。
第一個試圖不靠神學去詳細研究地球的過去和可能會有的未來的人，是蘇格蘭的地質學家赫頓。他在1785年，發表了第一本現代地質學著作，他在書中承認自己在研究地球本身的過程中，並沒有能夠看出它開始和終結的跡象。於是許多人都認為，地球一旦形成，如果聽任它作為表麵覆蓋著一層水和空氣的金屬和岩石的集體存在的話，它就會這樣存在下去直至永遠。
後來，人們的研究又進了一步，開始考慮到外來因素對地球的幹擾。
人們首先想到的是太陽，它離地球最近，並且有足夠大的能量來左右地球。在過去的幾十億年中，太陽維持著目前的活動水平，因而地球基本沒有變化。但太陽會永遠維持現狀嗎?一旦它發生變化，會給地球帶來什麽影響呢?
上個世紀30年代之前，人們覺得太陽的能量終有一天會耗盡，終會漸漸冷卻，由耀眼的白色冷卻變成橙色，再變成紅色，最後變成一個光能枯竭的黑暗星體。這一變化也會使地球由於得不到足夠的太陽能量而慢慢冷卻，越來越多的水凍結起來；冰天雪地的南北兩極不斷擴展，直至赤道地區也變得天寒地凍；整個海洋將凍結成一塊堅冰；空氣也會液化，隨後還會凍結成固體。在此之後，沒有生命存在了的冰凍地球，仍會履行它作為太陽行星的職責，而樂此不疲地旋轉若幹年。
但是，到了30年代，核物理學家第一次揣摩出太陽和其他恒星中所發生的核反應，因而推測出，太陽的能量來自於它上麵的核反應，太陽的一生將度過引力收縮階段、主序星階段、紅巨星階段以及致密星階段，其中主序星階段是太陽的穩定時期，我們目前正處於這一階段，而且剛剛度過了一半時間一半但接下來便是太陽變成紅巨星的階段，那時，大部分氫燃料消耗盡，其他核反應就會發生，使太陽變熱膨大。在這種情況下，地球的末日就到了，它會被烤成灰燼，最後又揮發掉。當然這是幾十億年以後的事。
除了太陽之外，目前科學家還在尋找影響地球壽命的其他因素。
有的科學家認為，太陽可能有一個兄弟——太陽的伴星，這顆伴星日夜不停地繞日運行，每隔2600萬年，就會轉到離太陽最近的地方來“興風作浪”，它的強大引力會引起眾多彗星的**，有10億顆彗星將在太陽係內橫衝直撞，地球和其他行星都將成為這些彗星的“靶子”。如果與地球相撞的彗星的質量足夠大，那後果真不堪設想，輕者生物滅絕，生態劇變；重者山崩地裂，地球“粉身碎骨”。這種類似的災變是有案可稽的。科學家們發現，在過去的2．5億年間，生物發生過多次滅絕，其間隔恰是2600萬年。例如，9100萬年前6500萬年前、3800萬年前、以及1100萬年前，分別發生的大災變，使75％以上的生物在劫難逃，恐龍就是在6500萬年前滅絕的。當然，這顆可能會給地球帶來不測的太陽伴星還沒有被人們發現，但是，許多科學家是相信它的存在的。
地球究竟將受到來自空間哪一方的打擊而遭毀滅?地球何時壽終正寢?這些現在還都是懸而未決的疑案。
地球如何轉動
眾所周知，地球在一個橢圓形軌道上圍繞太陽公轉，同時又繞地軸自轉。因為這種不停的公轉和自轉，地球上才有了季節變化和晝夜交替。然而，是什麽力量驅使地球這樣永不停息地運動呢?地球運動的過去、現在、將來又是怎樣的呢?
人們最容易產生的錯覺，是認為地球的運動是一種標準的勻速運動，否則，一日的長短就會改變。偉大的牛頓就是這樣認為的。他將整個宇宙天體的運動，看成是上好發條的機械，準確無誤，完善無缺。
其實，地球的運動是在變化著，而且極不穩定。根據“古生物鍾”的研究發現，地球的自轉速度在逐年變慢。如在4．4億年的晚奧陶紀，地球公轉一周要412天；到4．2億年前的中誌留紀，每年隻有400天；3．7億前年的中泥盆紀，一年為398天。
到了億年前的晚石炭紀，每年約為385天；6500萬年前的白堊紀，每年約為376天；而現在一年隻有365．25天。天體物理學的計算，也就證明了地球自轉正在變慢。科學家將此現象解釋為是由於月球和太陽對地球的潮汐作用的結果。
石英鍾的發明，使人們能更準確地測量和記錄時間。通過石英鍾記時觀測日地的相對運動，發現在一年內地球自轉存在著時快時慢的周期性變化：春季自轉變慢，秋季加快。
科學家經過長期觀測認為，引起這種周期性變化，與地球上的大氣和冰的季節性變化有關。此外，地球內部物質的運動，如重元素下沉，向地心集中，輕元素上浮、岩漿噴發等，都會影響地球的自轉速度。
除了地球的自轉外，地球的公轉也不是勻速運動。這是因為地球公轉的軌道是一橢圓，最遠點與最近點相差約五百萬千米。當地球遠日點向近日點運動時，離太陽越近，受太陽引力的阼用越強，速度越快。由近日點到遠日點時則相反，運行速度減慢
還有，地球自轉軸與公轉軌道並不垂直；地軸也並不穩定．而是像一個陀螺在地球軌道麵上作圓錐形的旋轉。地軸的兩端並非始終如一地指向天空中的某一個方向，如北極點，而是圍繞著這個點不規則地畫著圓圈。地軸指向的這種不規則，是地球的運動所造成的。
科學家還發現，地球運動時，地軸向天空劃的圓圈並不規整。就是說地軸在天空上的點跡根本就不是在圓周上的移動，而是在圓周內外作周期性的擺動，擺幅為9”。
由此可以看出，地球的公轉和自轉是許多複雜運動的組合，而不是簡單的線速或角速運動。地球就像一個年老體弱的病人，一邊時快時慢、搖搖擺擺地繞日運動著，一邊又顫顫巍巍地自已旋轉著。
地球還隨太陽係一道圍繞銀河係運動，並隨著銀河係在宇宙中飛馳。地球在宇宙中運動不息，這種奔波可能自它形成時起便開始了。
就現在地球在太陽係中的運動而言，其加速或減速都離不開太陽、月亮及太陽係其他行星的引力。人們一定會問，地球最初是如何運動起來的呢?未來將如何運動下去，其自轉速度會一直變慢嗎?
也許，人們還會問，地球運動需要消耗能量嗎?若是這樣，所消耗的能量又是從何而來?它若不需消耗能量，那它是“永動機”嗎?最初又是什麽使它開始運動的呢?存在著所謂第一推動力嗎?
第一推動力至今還隻是一種推斷。牛頓在總結發現的三大運動定律和萬有引力定律之後，曾盡其後半生精力來研究、探索第一推動力。
他的研究結論是：上帝設計並塑造了這完美的宇宙運動機製，且給予了第一次動力，使它們運動起來。而現代科學的回答是否定的。那麽，地球，乃至整個宇宙的運動之謎的謎底究竟是什麽呢?
地球的內部
怎樣才能了解地球內部的情況呢?最好的辦法，就是鑽到地球裏頭看一看，就像法國科幻小說作家尼爾納寫的《地心遊記》那樣。可惜科幻小說畢竟代替不了現實，到目前為止，人們還沒有能力自由自在地鑽到地球中心去活動。
按照目前的科學技術水平，我們采掘的礦井，最深能達到一兩千米。我們的鑽井一般深度也隻有三五千米。為了特殊的目的打的超深鑽井，最大鑽探深度也不過萬米左右。
可是，地球的半徑有多少呢?足有六千三百多千米!對於六千多千米半徑來說，一兩千米、最多十千米的深度，就像我們吃蘋果時，用刀子劃破了的薄薄的蘋果皮。蘋果皮自然不能代替整個蘋果，所以我們今天的的確確無法清楚地知道地心深處到底是什麽。
當然，人們也不是對地球一無所知。因為地球總是每時每刻在活動。人們運用已經掌握的知識，對許多來自地下深處的信息進行分析判斷，可以推測出地下大概的情形。
地球上的火山活動告訴人們，地下有熾熱的岩漿。人們還根據已經流到地球表麵上的岩漿，把地下的岩漿分成含矽酸鹽比較多的酸性岩漿和含矽酸鹽比較少的堿性岩漿。但是，岩漿來自於地下並不是很深的地方，最多也不過幾十到幾百千米。那麽再深的地下是什麽呢？
科學家們又找到另一種了解地下情況的武器：地震。
我們知道，一年之內地球上大震小震不斷。地震時產生的地震波可以在地下傳播很遠。、地震波在地下傳播時，傳播速度與地層深度有一定關係。人們發現，地球內部有兩個引起地震波變化的深度。一個在地下33千米處，一個在地下2900千米處。在對千米深處，地震波傳播速度突然加速；到地下2900千米深處，地震波速度突然下降。
為什麽地震波傳播速度會發生變化呢?原來，地震波傳播速度的快慢與通過的物質狀態有關。如果是在固態物質中傳播，速度就低；如果在液態物質中傳播，速度就快些。據此，科學家判斷，在地表33千米以內，一定是固態的物質，就是我們可以看得見的各種各樣的岩石，科學家稱這一層為“地殼”。由33千米到2900千米，地震波速度與在地殼內的傳播速度相比明顯加快。科學家推斷，這裏可能存在著一種近似於液態的岩漿物質，科學家稱這一層為“地幔”。當地震波傳到地下2900千米以下，一直到地心，地震波再次減慢。於是科學家推測，這一部分可能又變成固態物質，科學家把它稱為“地核”。就這樣，地球劃分出地殼、地幔、地核三個圈層。
打個不怎麽恰當的比方，地球就好比一隻雞蛋，有蛋殼、蛋清和蛋黃三部分。雖然誰也沒有親眼看到地幔和地核到底是什麽模樣，但是，這種判斷是有充分的科學根據的，因此，得到科學界的普遍認可。
人們早就知道，地下溫度較高，每往下100米，地溫要增加3qC。到15千米以下，溫度增加速度變慢；到了6300千米的地心，地溫要達到3000~C：以上。不但地下的溫度特別高，而且壓力還特別大。有人估計，如果以地麵大氣壓做標準，地心的壓力要達到300萬個大氣壓以上。當然，這些數據都是科學家們的推測，不一定那麽準確，但是，地下是一個高溫高壓的環境大概不會有問題。
再一個問題要回答的是，地球內部都是由什麽元素組成的。
今天，我們在地球上己經發現有一百零幾種元素。實際上，這些元素在地球裏並不是平均存在的。有的元素特別多，有的元素特別少。以地殼(地殼研究得比較清楚)為例，氧、矽、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫、鈦這10種元素占去了地殼99％以上。其餘的八九十種元素隻不過占l％以下。在上麵提到的10種元素中，氧的含量最多，占地殼總量的近一半。其次是矽，占地殼的四分之一強。再次是鋁，占地殼的十三分之一。這三種元素占去了地殼總量的80％。
那麽，地殼以下都有些什麽東西呢?是不是與地殼的元素分配完全相同呢?應該承認，我們對地下的物質組成知之甚少。人們大致可以這樣估計：在地幔層，氧和矽的含量會比地殼有所減少，鐵與鎂的成分有所增加。在地核部分，大概鐵與鎳有明顯增加，所以有人把地核又叫做“鐵鎳核心“。
所有這些說法都沒有得到進一步的證實，隻停留在假說階段。
地球的水源
浩潮無垠的海洋似乎是永遠也不會幹涸的。但是，海水為什麽不會幹涸?大海裏的水為什麽總是那麽多呢?
據估計，全世界海洋的總水量有13．7億立方千米。如果把所有的水集中起來做成一個“水球“，這個水球的直徑可達1400千米。
茫茫的大海中這麽多的水是從哪裏來的呢?
一般的說法是，大海中的水歸根結底是從它“自身“來的。每年，從海洋的表麵有l億多噸的水蒸發到天空中去，這些水蒸氣的絕大部分仍然在大海上空變成雲再化為雨，最後又降回大海中，而水蒸氣中的一小部分變成雨雪後降落到陸地上，流進江河湖泊，再順著江河又流回海洋。大海中的水就是這樣不斷地循環往複，當然就不會有於涸的一天。
那麽，大海中的水最初又是怎麽有的呢?
許多學者認為，這些水是地球本身固有的，即海洋中的水是與生俱來的。早在地球形成之初，地球水就以蒸氣的形式存在於熾熱的地心中，或者以結構水、結晶水等形式存於地下岩石中。
那時，地表的溫度較高，大氣層中以氣體形式存在的水分也較多。後來，隨著地表溫度逐漸下降，地球上到處是狂風暴雨、電閃雷鳴，呼嘯的濁流通過千川萬壑匯集到原始的窪地中，形成了最早的江河湖海。地球在最初的5億年，火山眾多且活動頻繁，大量的水蒸氣及二氧化碳通過火山口噴發出來，冷卻之後便漸漸形成河流、湖泊和海洋，即所謂的“初生水”。
可是，隨著火山研究的深入，科學家們發現：火山活動所釋放的水並非所謂的“初生水”，而是新近溶人地下的雨水：這無疑是對“地球之水與生俱來”理論的挑戰。
為了尋求地球水的淵源，人們把目光投向了宇宙。
1961年，科學家托維利提出的假說令人耳目一新：地球上的水是太陽風的傑作：太陽風即太陽刮起的風，但它不是流動的空氣，而是一種微粒流或帶電質子流。
根據托維利的計算，從地球形成至今，地球己從太陽風中吸收了多達17億億噸的氫量，若把這些氫和地球上的氧結合，就可產生153億億噸水。這個數字與現今地球上水的總量145億億噸十分接近。但是，有人卻提出質疑：若光靠太陽供給而自身沒有來源的話，地球不可能維持現有的水量。
那麽，地球之水究竟來自何方呢?美國荷衣華大學的天體物理學家路易斯·弗蘭克和由他率領的研究小組獨辟蹊徑，提出一個驚人的新理論：地球上的水既不是來自地心，也不是來自太陽風，而是來自於外太空的冰彗星雨。
該研究小組提出：不僅是地球上的海洋，而且太陽係其他行星和衛星上的水，都有可能來自迄今為止還未觀測到的由冰組成的小彗星。1981年，美國發射了一顆觀測地球大氣物理現象的“動力學探索者”1號衛星。在分析衛星發回地麵的數千張觀測資料時，細心的弗蘭克發現：在桔黃色的衛星圖片背景上總有一些黑色的小斑點，或者說是“洞穴”，弗蘭克稱之為“大氣空洞”。這些“洞穴”的直徑一般有十多千米，個別的甚至達四五十千米。它們存在的時間很短暫。每個小黑斑都是突然出現，大約2～3分鍾後又消失得無影無蹤。
從1981年到1985年，在大約2000小時的觀測期裏，弗蘭克共觀測到30000個類似的黑色斑點。這些小黑斑是什麽東西?
在對大氣中所有數量充足的分子一一作具體的分析研究後，科學家們發現：隻有水分子才能吸收頻帶足夠寬的波長而呈現黑色。這使他們確信，衛星照片上的黑斑是由於高層大氣中存在著由大量分子聚集而形成的氣體水雲所造成的。
弗蘭克將他們的觀測結果同彗星聯係起來進行研究後認為，小黑斑現象最有理由的解釋是許多小彗星不斷地把水從高層往人大氣。由大量的冰塊及少量塵埃微粒混合而成的彗星，在剛接近地球時，是一個直徑約為二十千米的冰球，然後在地球引力作用下破裂、融化，並被太陽光汽化形成較大的水汽球或是絨毛狀的雪，後來化作雨降至地麵。其中的一部分則進人大氣，形成彗星雲團。衛星照片上的小黑斑就是這些彗星雲團。
不久，在六百多千米上空，弗蘭克又發現了帶狀發光物，即含水破碎物留下的“尾流”。而這一高度又恰好是此類彗星可能徘徊的地帶。這似乎又為弗蘭克的觀點提供了證據。
這一理論為一些未解之謎提供了解釋。例如，偶爾有大量的小彗星傾瀉而下，造成地球氣候劇變，從而使恐龍及其他一些物種滅絕。小彗星理論還能解釋火星上似乎是水作用形成的河道等等迄今無法解釋的問題。又如在1990年的一天，一塊冰體從天而降，落在中國江蘇省無錫梅村鄉。根據弗蘭克的小彗星理論，我國專家經潛心研究後認為，此冰塊就是來自彗星。
“君不見黃河之爿．天上來，奔流到海不複回”。這是一千二百多年前，唐代大詩人李白充滿幻想色彩的吟誦之作。倘若弗蘭克的新理論是正確的，那麽詩人所言或許就是事實。並且，從天上來的，又豈止黃河之水呢?
針對弗蘭克的小彗星理論，美國科學界引發了一場異常激烈的爭論。科學家們雖然沒有對衛星圖像上的那些黑點或帶狀物表示異議，卻不同意弗蘭克作出的這些水將全部降落到地球上的解釋。
然而不久後，美國弗吉尼亞技術大學和約翰遜航天中心的科學家們聯手打開了一塊隕石，結果竟在裏麵發現了少量的鹽水水泡!毋庸質疑，這一發現是對弗蘭克彗星理論強有力的支持。
據負責這項研究的科學家米切爾·佐倫斯基介紹，這塊隕石是1998年墜落在美國得克薩斯莫納漢斯的兩塊隕石中的一塊，並在發現後48小時之內被送到約翰遜航天中心，在一個空氣已被過濾的淨化室裏被打開後，科學家們驚奇地發現隕石裏布滿奇怪的紫色晶體，化驗的結果讓人震驚：竟然是鹽!進一步分析後，結果令科學家們目瞪口呆：這些神秘的鹽晶體裏竟然有水!
科學家們因而認定：這些水絕不可能來源於地球，其惟一的來源就是產生隕石的天體或者包含鹽分冰體的彗星。
地球之水是從天上來嗎?對於小彗星是否為地球帶來過大量降水這一論斷，科學家們正在不斷地觀察，不斷地試驗。
然而我們不應該忘記，地球雖然多水，卻是一個缺水的星球。我們固然知道，地球上有大約14．5億立方千米的水，每一平方千米為10億立方米，這是一個大得驚人的數量；我們也固然知道，如果把這些水全部均勻地鋪在地球表麵上，地球的平均水深可達到2800米，地球真可稱作是“水球”。但是我們仍然說地球是個缺水的星球，這是為什麽呢?
因為地球上絕大部分的水是不適合人類使用的，海洋雖然是個巨大的天然水庫，約占地球總水量的94％，但因海水含鹽太高(每公升含鹽量35克)，故不能為人類直接利用。
在人類居住的陸地上約有2800多萬立方千米的淡水，約占地球總水量的2％。在這些陸地水中，有冰川2400萬立方千米，又占地球淡水總量的85％。由於冰川在自然界的特殊地位，開發起來十分艱巨。陸上比較容易開發利用的淡水資源是地下水、淡水湖泊、土壤水和河流，共有400萬立方千米，隻占地球總水量的千分之三。而且由於這些水在地區上的分布很不均勻，所以很多國家的水資源十分貧乏。越來越多的人類和越來越嚴重的生態環境的破壞，使地球麵臨缺水的挑戰。
地幔
像切西瓜那樣，將地球也剖開，粗看一下，地球就像一個巨大的雞蛋，由表及裏依次由地殼、地幔和地核組成。其中地殼擁有陸地和海洋，平均厚約30公裏；地幔厚約2870公裏，從我們腳下30公裏處到2900公裏處；地核半徑約3470公裏，從我們腳T2900公裏處到地球中心。仔細觀察，地球更像一個巨大的洋蔥頭，由一層層厚度不同的物質組成。地球外層是地殼，最裏邊的地核由外地核和內地核構成，外地核厚約2270公裏，是一個由鐵和硫等元素(鐵占80％以上)的混合**構成的熔融海洋，內地核半徑為1200公裏，呈固態，構成物以鐵為主，也含少量鎳等，物質密度大，每立方米(含物質)13000公斤左右。中間的地幔層次複雜，大體可看成由地幔外層、過渡層和地幔內層構成。地幔外層厚約370公裏，從我們腳下30公裏到400公裏；過渡層厚約300公裏，從腳下400公裏到700公裏。地幔內層厚約2200公裏，從腳下700公裏到2900公裏。
根據地震波(包括縱波、橫波和地麵波3種波)在地球內部的傳播方式，可以知道地球的內部結構。科學家發現，在地殼與地幔的交界處，有一個物質密度突變(增大)的層麵，它在海洋底部以下5公裏處(或大陸地麵以下10～70公裏處。這就是在此處將地殼與地幔分開的依據。在我們腳T2900公裏處，還有一個物質密度突變(增大)的層麵，科學家將此處定為地幔內層與外地核的分水嶺。同樣，用地震波不難發現，物質密度在過渡層內有顯著變化。除上述(對地幔已作)的“標準”分層外，科學家還用地震波對地下700公裏以_卜的地幔與地殼，作了另外的分層：地麵以下有一層70—150公裏厚既堅硬又寒冷的岩石圈，它包括海洋(地殼)底板和大陸地殼底部及地幔外層的一部分。在這岩石圈下麵，則是軟流圈，它厚550～620公裏，具有塑性，內部溫度較高，且塑性和溫度隨深度(增加)而增加。軟流圈底部在地下700公裏處，往下便是地幔內層。與軟流圈上部接壤的岩石圈下部，有些局部熔化的岩石。那裏的岩石圈比較容易滑動，這是造成地球陸地變遷的主要因素。
漂浮在軟流上的岩石圈，並不是一整塊，而是由許多碎塊組成的。這些碎塊叫做板塊，它們以不規則的方式，在軟流圈上緩慢地滑動。這種滑動雖然非常緩慢，例如，大西洋海底板塊每年隻擴張幾個毫米，太平洋海底板塊每年也不過移動10厘米，卻形成了今天地球表麵的陸海分布。2億年前，地表上隻有一塊大陸和一個海洋。正是岩石圈上板塊的移動，致使整塊大陸逐漸分裂(各板塊滑移的速度不一致)，形成了目前這樣的五大洲及各洲之間的海洋。目前整個地球表麵是由13個大大小小的板塊拚成的，其中最大的6個是：大西洋板塊、澳大利亞板塊、北美洲板塊、南美洲板塊、非洲板塊和歐亞板塊。這13個板塊中有的在相互擠壓或靠近，有的則在彼此分離。例如，據科學家預測，在未來5000萬年中，美洲大陸將進一步遠離非洲和歐亞大陸的歐洲一邊，大西洋因而會更加寬廣；北美洲與南美洲之間的距離將加大；澳洲大陸將向北移動；而位於歐洲與非洲之間的地中海則將縮小。板塊的這種運動最終會引起板塊間相互擠壓和碰撞產生可怕的災難：板塊的長期相互緩慢擠壓時所積蓄的能量，會在突然滑動時釋放出來，發生劇烈的地震。
火山爆發也與板塊的移動有關。曾經有人認為，在薄薄的地殼下麵，就是沸騰的**狀岩漿，一旦地幔上出現裂縫，岩漿就會把地殼拱開，成為火山，而岩漿即從火山口噴發出來。其實，地球內部唯一的一層**，位於我們腳下深2900公裏的地方，與火山爆發毫無關係。現在已清楚，火山噴發的岩漿，就是地幔中的固體物質，是在一定的溫度和壓力條件下形成的。當某種岩石所在處未達一定的深度，即其溫度不甚高時(越深處岩石溫度越高，大約每增加1公裏，溫度就升高30℃)，必須增加它所承受的壓力，岩石才能熔化。反之，若岩石深度超出了一定的限度(溫度太高)，則必須減少它所承受的壓力，岩石才能熔化。地幔中的岩石是固態的，所受壓力太高，不能為板塊移動提供適當壓力。岩石圈在大陸上或海洋中發生張拉時，產生裂縫，使下麵軟流圈所承受的壓力減弱，於是那裏的某種岩石便開始熔化，在(地幔)內部壓力(遠比地表麵的大)作用下，裂縫處就會噴出基性岩漿即玄武岩漿來，形成火山爆發。當兩個板塊相互擠壓時，擠壓處的地殼將加厚，從而使軟流圈承受的壓力增加，這將導致另一種深成岩熔解，但因地殼較厚，這種岩漿不一定都能噴出地麵。未噴出的岩漿冷卻後成了花崗岩的礦囊。當海底的板塊鑽人地幔中時：海水會隨之一起滲人。地幔中熔化的岩漿遇水後，將產生又一種噴發奇觀，日本的火山爆發大多起源於此。但是，地球上還有一些火山爆發，似乎與板塊移動無關。有的火山口位於海洋板塊的中心(如太平洋的夏威夷)，有的則位於大陸板塊的上麵(如美國的黃石公園)，地質學家稱這些火山口為“熱點”。“熱點”並不跟隨板塊一起移動，老是固定的一地噴發；板塊移動時，原來噴發過的地方隨即成了死火山口，熱點又在附近的地方噴發岩漿；隨著板塊的移動，熱點就留下連串的死火山口。科學家認為，熱點所噴發的岩漿，可能來自地幔內層，但目前尚不明白這些岩漿是怎樣冒到地麵上來的。
使板塊發生運動的是對流。在地球內部，越往裏溫度越高。地球深處的較熱岩石受熱力驅動，往較冷區域即地球上層緩慢運動。而地球較外層的較冷板塊物質(岩石)則恰相反，熱力驅動它們逐漸插入地幔深入，形成冷的區域，它們從地幔深處(甚至地核)吸收熱量後(熔化)又會向上升起，完成一次涉及整個地幔層的大循環。在這種熱物質(岩石)上升，冷物質下降的過程中，有新板塊在大洋中脊處生成。地幔板塊的這種俯衝、熔化及上升環流運動是在地外層中進行的，地幔內層岩石不直接參加這種環流運動。
驅動對流的巨大能量來自何方?一種假設認為，地幔在一定程度上是通過放射性物質的衰變來提供熱能的。地幔構成成分統稱岩石，它可能主要是橄欖石，這是一種以鎂的矽酸鹽(Mg2Sio4)為主要礦物的岩石(當然還可能含有其他種類的岩石，如榴輝岩)。在這種岩石構成的地幔中，還雜含有鈾、釷、鉀等放射性同位素，它們衰變時就放出熱量，作為驅動地幔對流的主要能量。有人已估算出，地幔中的放射性物質自地球誕生以來，已減少了大約30％。因此，我們的地球正在逐漸變冷。此外，地幔內層從地核吸收熱量，並部分地傳至外層。還有，地球在形成過程中遺留下來的部分原始動熱也在影響地幔對流。
地球磁場正在消失
地球磁場在逐漸失去自己的威力。專家們指出，地球磁通量數值在最近200年裏大大減小，如按現有的速度遞減，再過1000年地球磁通量將降至零值。如果研究人員的預測是正確的，那麽結果將是災難性的。強烈的太陽輻射流(即太陽風)正是由於地球磁場的作用而不能抵達大氣層，否則就會加熱大氣層上層，同時會引起全球氣候變化，損壞所有位於地球近地軌道上的導航和通訊衛星，此外還會使地球上所有的遷移性動物失去定向能力。
地球皺紋裏的奧秘
地球上有許多綿延起伏、高大雄偉的山脈，它們像地球臉上的皺紋，被稱為褶皺山脈。地質學上把岩層受到水平方向上力的擠壓而發生波狀彎曲但又未失去連續性和完整性的現象稱為褶皺現象，它是由於地殼在一定條件下發生扭曲而造成的。
褶皺的表現形式
褶皺有多種表現形式，最基本的是背斜和向斜兩種。背斜褶皺是岩層“大波紋”中向上凸起的部分，背斜部分的岩層時代相對較老，兩側則愈變愈新。向斜褶皺是岩層大波紋中向下彎曲的部分，向斜部分的岩層時代相對較新，兩側則愈變愈老。一般情況下，背斜形成山峰，向斜形成穀地，有時則相反。褶皺形成後，如果地殼又經曆劇烈動**，這些褶皺會再次受到擠壓以至於倒置，向斜抬升，背斜降低，因此出現了十分複雜的地質情況。凡是向斜成山，背斜成穀的地形，稱為“地形倒置”或“負地形”。
地層和化石
地層中的岩石絕大多數是沉積岩。一層層岩石在不同時代沉積下來，層層疊疊，上下有序，地質學上把這種按時代先後順序沉積下來的岩層叫作地層。各個時代的生物死後，遺體被掩埋在同時代的地層中。由於溫度十分高，壓力相當大，動植物的堅硬部分如骨骼等慢慢成為地層組織的一部分，變得像岩石一樣堅硬，而較為柔軟的部分則會在地層中留下印跡。這種留有原動植物遺骸印跡的石頭，就是化石。化石形成後，無論地球發生什麽樣的變化，它也不會改變。因此，化石是記錄地球曆史的特別文字。
智能生命是否存在
智慧生物與生命是兩個不等同的概念。即使我們能十分有把握地斷定，在太陽係諸天體中，除地球外，沒有任何一個天體擁有智慧生物，但仍不能肯定，在其他天體中也不存在任何生命活動，特別是那些低等的微生物。
在被懷疑擁有原始生命的太陽係諸天體中，火星是被議論得最多的一個。
在70年代，“水手號”和“海盜號”飛行器對火星的探測，終於否定了“火星人”的神話。然而，從海盜號探測站所做的三項實驗來看，卻不能絕對地肯定，那裏不存在任何生命形態。
第一項實驗是檢查有無以光合作用為基礎的物質交換，結果是否定的。第二項實驗是仿效地球上的物質交換，以澄清土壤樣品，視察其中有無微生物。實驗時在土壤樣品中加入含碳一14的培養液，若土壤中有生物，會吸收與消化養分，會排出有放射性的碳-14，這可在計數管中進行檢測，結果記錄到了。而在預先經過消毒處理的土壤中則沒有記錄到。第三項實驗是測量生物與周圍環境所發生的氣體交換。在加入培養液的土壤樣品中，質譜儀記錄到有氧的發生，但兩小時後卻突然停止，不過微量二氧化碳的析出卻持續了11天之久。有人指出，如果土壤中存在過氧化物，那末氧的析出就可能不是生物造成的。因此根據這三項實驗的結果，人們既不敢肯定火星上有生命存在，也不能否定火星生命存在的可能性。
即使退一步說，這三項實驗證明了火星沒有生命。但它畢竟隻能反映實驗地點的情況，而不能以點代麵地說明整個火星的情況。要知道，40多年前，人們對環境惡劣的地球南極地區進行考察時，也曾認為那裏是不適宜生命存在的，在早期的考察活動中也確實沒有發現“定居型”的生物。然而在1977年，人們卻在那裏的石縫中找到了地衣和水藻。此外，一些火星研究者還指出，在火星赤道附近有兩個地方，土壤中水的含量要比別處豐富得多。每天每平方厘米的地麵至少能釋放出100毫克的水(一到夜晚，水汽則凝結為霜，因此這兩個地方從地球看去要比火星其他地方明亮得多)。他們認為這兩個地方的環境比地球上一些已發現有微生物的極端惡劣環境，更適於生命的存在。
美國國家航空航天局局長可魯把火星上可能存在生命體這個宇宙研究史上的最新發現稱之為“令人震驚的發現”。
新發現是從1984年被發現的12個隕石中的一個叫做“ANL8400”的南極隕石分析中產生的。它大約是1500萬年前火星與木星間小彗星群碰撞的結果，大致在1300萬年前落在南極大陸，年齡大致是40億～45億年。
美國國家航空航天局和斯坦福大學的研究表明，對隕石進行薄片分析後，能見到一種叫“多循環芳香碳水化合物(PAH)”的有機物。從這種有機物看，可以證明火星的生成過程或微生物存在的可能性，但從隕石切片看，可以得出火星上曾有生物體存在的痕跡。
從PAH中還可發現，有的細菌酷似地球細菌，其分子結構為與磁鐵和巴代利亞硫化鐵相似的單細胞物質，這也為火星上有微生物存在的推論提供了證據。當然，美國航空航天局僅用“有力的證據”、“有待進一步調查證實”等字眼，盡量避免使用火星上存在微生物的肯定性語言。
可魯局長解釋說：“隕石中發現的火星上存在與地球細菌相似的單細胞生物痕跡，並不是說火星上過去就一定存在高等生物。”
有關的詳細研究成果刊在《探索者》上。關於火星上生命體存在與否的話題，今後必將有進一步的爭論。
總之，對火星是否擁有低等的生命形態這一問題，目前我們還無法作出肯定與否的回答。
土衛六是土星的第六顆衛星。它的直徑約5800公裏，是太陽係中最大的一顆衛星。它也是太陽係裏已知的惟一具有真正大氣層的衛星。根據1944年奎伯對其光譜的分析，認為它的大氣主要由甲烷和氫組成，其大氣壓約在0．1～1個大氣壓之間。也就是說，其大氣密度雖不及我們地球，但比火星大氣卻要密得多。土衛六的表麵溫度，因距太陽較遠，大約維持在零下150℃左右。
根據科學家對生命起源的實驗研究，人們知道，用紫外線照射甲烷和氫，就能形成許多有機化合物，如乙烷、乙烯、乙炔等。事實上，1979年9月，“先驅者”11號宇宙探i貝0器在距離土衛六356000公裏處拍攝到的照片顯示，這顆衛星呈現桃紅色。這表明它的大氣中確實含有甲烷、乙烷、乙炔等，還可能有氮的一些成分。乙烷、乙炔的存在使人們相信，土衛六上有可能找到更複雜的有機物。因此人們認為，在土衛六表麵可能存在一層由較複雜的有機物構成的海洋和湖泊，其情形也許酷似地球生命發生前夕的所謂“有機海洋”。如果這一推測是可靠的，那麽土衛六上就很可能有一些原始的生命形態。
1980年底，“旅行者”號飛船飛臨土星上空時，人們曾期望它能給我們帶來更多的有關土衛六的信息。遺憾的是，它隻發現土衛六的大氣並不像早先所認為的以甲烷為主，而是以氮為主，氮約占98％，甲烷占不到1％。此外，還有乙烷、乙烯、乙炔和氫。值得高興的是，在紅外探測資料中，發現其雲層頂端含有與生命有關的分子，可能是屬於生命前的氫氰酸分子。但是，由於它的大氣幾乎完全呈霧狀，妨礙了飛船對土衛六表麵的觀測。因此土衛六上是否真有生命，也還有待進一步證實。
第三顆引起人們注意的可能擁有生命的天體是木星的衛星木衛二。
木衛二，直徑為3000公裏左右，在木星的衛星中屬第四大衛星。根據近紅外波長的光譜分析，這個衛星的表麵存在大量由水構成的冰。而根據其平均密度為3．03克／厘米3來估算，它可能有一個厚約100公裏的由冰和液態水組成的殼層。
1979年3月，當“旅行者號”飛船飛越木衛二上空時，人們曾非常驚奇地注意到，木衛二具有奇特的與眾不同的外貌，分布著許許多多縱橫交叉的條紋，猶如一大堆亂麻。經分析，這些條紋應是木衛二冰殼上的裂紋，其中有些裂縫的寬度可能有數十千米，長達1000千米，深為100～200米。更有意義的是，人們還注意到，這種像亂麻一般交叉的裂縫具有褐色的基調，與其周圍顏色淺得多的部分相比，顯得輪廓分明。對這種褐色物所作的光譜分析表明，它們很可能是有機聚合物。據此，人們推測，當木衛二從原始星雲中形成時，可能也和地球等天體一樣，聚集有一些來自原始星雲的甲烷和氨。以後，這些氣體可能在內熱的作用下不斷地釋放出來，當其滲透到表麵時，便會在太陽紫外輻射和來自木星的帶電粒子的激發下，合成為有機物。盡管同樣的輻射也會摧毀這些有機物，但**水卻能保護它們，甚至還會促使它們進一步水解，複合形成氨基酸，為生命的形成提供了條件。
與此同時，來自地球的一項發現也啟迪著人們的思考。那是在南極的幹穀，有一些常年冰封的湖泊。極地微弱的陽光在透過上部厚厚的冰層以後，到達湖底已是微乎其微。然而，當人們潛入這冰冷的、幽暗的湖底時，卻意外地發現那裏活著一大片藍綠藻。它們就靠這微弱的陽光生活。木衛二盡管離太陽比地球遠得多，溫度低，陽光弱，但並不比南極冰湖下的環境更差。而且由於自轉和公轉的耦合關係，它有長達60小時的白晝。因此在一些裂縫剛剛破裂開來的地方，水體裏將有可能接受到較充足的陽光，從而使生命有可能在那裏繁殖生存。一直到5～10年後，當裂縫重新為厚厚冰層所覆蓋時，生命也就暫時地潛伏起來，等待另一次機會。
當然，以上所述還隻是一些推測，要證實這一猜想，需要有一個能潛入木衛二冰殼下的太空潛水裝置。
其實，不僅是上述三個天體，就是對金星、木星、木衛一，甚至我們的月球，是否就完全沒有任何生命形態，人們也沒有完全排除懷疑。
金星以其表麵具有高達400℃以上的溫度，而一直被人們認為是不適宜生命生存的。然而，1977年以來，人們在調查洋底的地殼裂縫時，卻發現在一些溫度高達300℃甚至更高溫度的海底噴泉旁，生活著許多可耐高溫的生物。這使人們認識到，生命對環境的適應能力遠比人們想象的大許多。因此，我們不能保證金星對生命來說就是絕對的禁區。何況，即使金星表麵沒有生命，也不能肯定排除在它的大氣層裏溫度適宜的地方，就沒有漂浮著一些含微生物的雲層。
木星是一個主要由氫和氦組成的天體。理論分析表明，它的雲層厚約730公裏，下麵是厚約24000公裏的液態分子氫組成的木星幔，再下麵是具有金屬特性的原子氫組成的下部木星幔，然後才是一個可能由矽和鐵組成的石質木星核。木星距太陽較遠，理論計算表明，其雲層頂的表麵溫度應在-168℃左右，但實測的結果比理論值高出20～30℃。這表明它有來自內部的熱量。因此可以算出，在雲層底部，溫度可高達5500℃。
1979年， “旅行者號”飛船飛臨木星上空所作的光譜分析表明，木星大氣中除了氫、氦、氨、甲烷和水外，還可能有乙炔、乙烷、硫化銨、硫化氫銨、磷化氫等各種有機或無機聚合物。人們還發現木星上不時發生閃電。這使人們推測，在木星的大氣層裏完全有可能合成複雜的有機物，甚至出現生命。一些研究者指出，由於木星大氣存在著垂直湍流運動，來自雲層底部的高溫、高壓氣流會對生命造成毀滅性的破壞，所以氣流運動相對平穩的兩極地區，存在生命的可能性要比木星赤道地區大一些。
木衛一是木星的另一顆衛星，具有石質的表麵。根據對其紅外反射光潛的研究，沒有水的痕跡，但富含硫質。1979年，“旅行者號”飛臨它上空時，曾觀察到它的上麵有活躍的火山活動。木衛一上這種強烈的火山活動，和伴隨火山活動噴溢出來的硫，使一些人猜測，在它的上麵有可能存在像太平洋底熱噴泉周圍的那種以硫為食料的生物。換言之，這種生物可以不必依賴陽光來提供能源，也無須依靠光合作用來生活。
至於月球，盡管已有阿波羅6次登月和蘇聯2次月球自動站的考察記錄，但仍有一些人對月球生命問題不肯輕易罷休。他們提出了種種懷疑，並猜測是否會有生命隱居在月麵之下。
綜上所說，我們對太陽係中其他天體是否擁有生命的討論遠遠沒有結束，人們正期待著今後更深入的探索。