众说纷纭的地球成因
关心我们这个地球，并热爱它的人，难免提出这样的问题：我们生活的这个地球是如何形成的？具有了一定科学知识的当代人，当然不会满足上帝“创世说”这样的答案。实际上，早在18世纪，法国生物学家布封就以他的彗星碰撞说打破了神学的禁锢。然而，人们也许还不知道，随着科学的进步，关于地球成因的学说已多达10多种，它们主要是：
一、彗星碰撞说。认为很久以前，一颗彗星进入太阳内，从太阳上面打下包括地球在内的几个不同行星。（1749年）
二、陨星说。认为陨星积聚形成太阳和行星（1755年，康德在《宇宙发展史概论》中提出的）。
三、宇宙星云说。1796年，法国拉普拉斯在《宇宙体系论》中提出。认为星云（尘埃）积聚，产生太阳，太阳排出气体物质而形成行星。
四、双星说。认为除太阳之外，曾经有过第二颗恒星，行星都是由这颗恒星产生的。
五、行星平面说。认为所有的行星都在一个平面绕太阳转，因而太阳系才能由原始的星云盘而产生。
六、卫星说。认为海王星、地球和土星的卫星大小大体相等，也可能存在过数百个同月球一样大的天体，它们构成了太阳系，而我们已知的卫星则是被遗留下来的“未被利用的”材料。
在以上众多的学说当中，康德的陨星假说与拉普拉斯的宇宙星云说，虽然在具体说法上有所不同，但二者都认为太阳系起源于弥漫物质（星云）。因此，后来把这个假说统称为康德一拉普拉斯假说，而被相当多的科学家所认可。
但随着科学的发展，人们发现“星云假说”也暴露了不少不能自圆其说的新问题。如逆行卫星和角动量分布异常问题。根据天文学家观察到的事实：在太阳系的系统内，太阳本身质量占太阳系总量的99.87％，角动量只占0.73％；而其他九大行星及所有的卫星、彗星、流星群等总共只占太阳系总质量的0.13％，但它们的角动量却占99.27％。这个奇特现象，天文学上称为太阳系角动量分布异常问题。星云说对产生这种分布异常的原因“束手无策”。
另外，现代宇航科学发现越来越多的太空星体互相碰撞的现象。1979年8月30日美国的一颗卫星P78-1拍摄到了一个罕见的现象：一颗彗星以每秒560公里的高速，一头栽入了太阳的烈焰中。照片清晰地记录了彗星冲向太阳被吞噬的情景，12小时以后，彗星就无影无踪了。
1887年，也发生了一次“太空车祸”，人们观测到一颗彗星在行经近日点时，慧头被太阳吞噬；1945年，也有一颗彗星在近日点“失踪”。
前苏联天文学家沙弗洛诺夫还认为，地球所以侧着身子围绕太阳转是地球形成一亿年后被一颗直径1000公里、重达10亿吨的小行星撞斜的……
既然宇宙存在天体相撞的事实，那么，布封的“彗星碰。撞”说的可能性依然存在，于是新的灾变说应运而生。
今天，地球起源的学说层出不穷，但地球是怎样形成的，仍是一个谜。
地球的年龄之谜
地球和我们的关系十分密切，它不仅孕育了人类，而且构成了人类的生存环境，向人类提供了各种资源和发展文明的物质基础。热爱它的人都称地球为人类的母亲。然而，人类对于地球母亲的了解却是太少太少了，不能做出确切的答复，对于人类来说，地球究竟高寿几何却是一个谜，一个许多人感兴趣的谜。
在科学并不发达的过去，犹太学者根据《圣经》的上帝创世说，推算出地球的历史不过6000年左右。而我国古人则推测：“自开辟至于获麟（指公元前481年），凡三百二十六万七千年。”
以上的推测虽然都认为天地自形成以来经历了一段漫长的年月，但是，对地球的起源及地球的年龄不超过2500万年。
1862年，英国著名物理学家汤姆森，根据地球形成时是一个炽热火球的设想，并考虑了热带岩石中的传导和地面散热的快慢，认为如果地球上没有其他热的来源，那么，地球从早期炽热状态冷却到现在这样，至少不会少于2000万年，最多不会多于4亿年。
汤姆森的推论引起了各种争论，莫衷一是。直到20世纪科学家发现了测定地球年龄的最佳方法——同位素地质测定法。科学家运用这种方法测定出岩石中某种现存放射性元素的含量，以及测出经蜕变分裂出来的元素含量，再根据相应元素放射性蜕变关系，就可以计算出岩石的年龄。迄今，科学家找到的最古老的岩石，它有38亿岁。然而，也有人认为，38亿岁的岩石是地球冷却下来形成坚硬地壳后保存下来的，它并不等于地壳的年龄。
那么地球的年龄又是多大呢？60年代以后，人们在广泛测量和分析那些以流星形式坠落地球的陨石年龄以后，发现大多数陨石在44～46亿年。60年代末，美国阿波罗探月飞行，测取月球表面岩石的年龄也在44～46亿年。因此，在我们今天的教科书上，或一些科普读物上，都将地球的年龄定为46亿岁。
然而，对于地球46亿岁的结论还有许多争论。有人提出疑问，认为这个数据是基于地球、月球和陨石是由同一星云、同一时间演变而来的前提下，而这一前提还是一个有争议的假设。另外，认为放射性元素的蜕变率是不随时间、环境等条件的变化而变化的假设也未必正确。
也有人主张地球可能有更大的年龄值。如我国地质学家李四光，认为地球大概在60亿年前开始形成，至45亿年前才成为一个地质实体。
前苏联学者施密特根据他的“俘获说”，从尘埃、陨石积成为地球的角度进行计算，结果获得76亿年的年龄值。
然而，众多的结论都是依靠间接证据推测出的。人们至今也未在地球上找到它本身的超过40亿年以上的岩石，因此，地球高寿几何，还有待于作更深入的研究。46亿年这个数字，只是进一步研究的起点。
地幔的秘密
像切西瓜那样，将地球也剖开，粗看一下，地球就像一个巨大的鸡蛋，由表及里依次由地壳、地幔和地核组成。其中地壳拥有陆地和海洋，平均厚约30公里；地幔厚约2870公里，从我们脚下30公里处到2900公里处；地核半径约3470公里，从我们脚下2900公里处到地球中心。仔细观察，地球更像一个巨大的洋葱头，由一层层厚度不同的物质组成。地球外层是地壳，最里边的地核由外地核和内地核构成，外地核厚约2270公里，是一个由铁和硫等元素（铁占80％以上）的混合液体构成的熔融海洋，内地核半径为1200公里，呈固态，构成物以铁为主，也含少量镍等，物质密度大，每立方米（含物质）13000公斤左右。中间的地幔层次复杂，大体可看成由地幔外层、过渡层和地幔内层构成。地幔外层厚约370公里，从我们脚下30公里到400公里；过渡层厚约300公里，从脚下400公里到700公里。地幔内层厚约2200公里，从脚下700公里到2900公里。
根据地震波（包括纵波、横波和地面波3种波）在地球内部的传播方式，可以知道地球的内部结构。科学家发现，在地壳与地幔的交界处，有一个物质密度突变（增大）的层面，它在海洋底部以下5公里处（或大陆地面以下10～70公里处）。这就是在此处将地壳与地幔分开的依据。在我们脚下2900公里处，还有一个物质密度突变（增大）的层面，科学家将此处定为地幔内层与外地核的分水岭。同样，用地震波不难发现，物质密度在过渡层内有显著变化。除上述（对地幔已作）的“标准”分层外，科学家还用地震波对地下700公里以上的地幔与地壳，作了另外的分层：地面以下有一层70～150公里厚既坚硬又寒冷的岩石圈，它包括海洋（地壳）底板和大陆地壳底部及地幔外层的一部分。在这岩石圈下面，则是软流圈，它厚550～620公里，具有塑性，内部温度较高，且塑性和温度随深度（增加）而增加。软流圈底部在地下700公里处，往下便是地幔内层。与软流圈上部接壤的岩石圈下部，有些局部熔化的岩石。那里的岩石圈比较容易滑动，这是造成地球陆地变迁的主要因素。
漂浮在软流上的岩石圈，并不是一整块，而是由许多碎块组成的。这些碎块叫做板块，它们以不规则的方式，在软流圈上缓慢地滑动。这种滑动虽然非常缓慢，例如，大西洋海底板块每年只扩张几个毫米，太平洋海底板块每年也不过移动10厘米，却形成了今天地球表面的陆海分布。2亿年前，地表上只有一块大陆和一个海洋。正是岩石圈上板块的移动，致使整块大陆逐渐分裂（各板块滑移的速度不一致），形成了目前这样的五大洲及各洲之间的海洋。目前整个地球表面是由13个大大小小的板块拼成的，其中最大的6个是：大西洋板块、澳大利亚板块、北美洲板块、南美洲板块、非洲板块和欧亚板块。这13个板块中有的在相互挤压或靠近，有的则在彼此分离。例如，据科学家预测，在未来5000万年中，美洲大陆将进一步远离非洲和欧亚大陆的欧洲一边，大西洋因而会更加宽广；北美洲与南美洲之间的距离将加大；澳洲大陆将向北移动；而位于欧洲与非洲之间的地中海则将缩小。板块的这种运动最终会引起板块间相互挤压和碰撞产生可怕的灾难：板块的长期相互缓慢挤压时所积蓄的能量，会在突然滑动时释放出来，发生剧烈的地震。
火山爆发也与板块的移动有关。曾经有人认为，在薄薄的地壳下面，就是沸腾的液体状岩浆，一旦地幔上出现裂缝，岩浆就会把地壳拱开，成为火山，而岩浆即从火山口喷发出来。其实，地球内部唯一的一层液体，位于我们脚下深2900公里的地方，与火山爆发毫无关系。现在已清楚，火山喷发的岩浆，就是地幔中的固体物质，是在一定的温度和压力条件下形成的。当某种岩石所在处未达一定的深度，即其温度不甚高时（越深处岩石温度越高，大约每增加1公里，温度就升高30℃），必须增加它所承受的压力，岩石才能熔化。反之，若岩石深度超出了一定的限度（温度太高），则必须减少它所承受的压力，岩石才能熔化。地幔中的岩石是固态的，所受压力太高，不能为板块移动提供适当压力。岩石圈在大陆上或海洋中发生张拉时，产生裂缝，使下面软流圈所承受的压力减弱，于是那里的某种岩石便开始熔化，在（地幔）内部压力（远比地表面的大）作用下，裂缝处就会喷出基性岩浆即玄武岩浆来，形成火山爆发。当两个板块相互挤压时，挤压处的地壳将加厚，从而使软流圈承受的压力增加，这将导致另一种深成岩熔解，但因地壳较厚，这种岩浆不一定都能喷出地面。未喷出的岩浆冷却后成了花岗岩的矿囊。当海底的板块钻入地幔中时，海水会随之一起渗入。地幔中熔化的岩浆遇水后，将产生又一种喷发奇观，日本的火山爆发大多起源于此。但是，地球上还有一些火山爆发，似乎与板块移动无关。有的火山口位于海洋板块的中心（如太平洋的夏威夷），有的则位于大陆板块的上面（如美国的黄石公园），地质学家称这些火山口为“热点”。“热点”并不跟随板块一起移动，老是固定的一地喷发；板块移动时，原来喷发过的地方随即成了死火山口，热点又在附近的地方喷发岩浆；随着板块的移动，热点就留下一连串的死火山口。科学家认为，热点所喷发的岩浆，可能来自地幔内层，但目前尚不明白这些岩浆是怎样冒到地面上来的。
使板块发生运动的是对流。在地球内部，越往里温度越高。地球深处的较热岩石受热力驱动，往较冷区域即地球上层缓慢运动。而地球较外层的较冷板块物质（岩石）则恰相反，热力驱动它们逐渐插入地幔深入，形成冷的区域，它们从地幔深处（甚至地核）吸收热量后（熔化）又会向上升起，完成一次涉及整个地幔层的大循环。在这种热物质（岩石）上升，冷物质下降的过程中，有新板块在大洋中脊处生成。地幔板块的这种俯冲、熔化及上升环流运动是在地外层中进行的，地幔内层岩石不直接参加这种环流运动。
驱动对流的巨大能量来自何方？一种假设认为，地幔在一定程度上是通过放射性物质的衰变来提供热能的。地幔构成成分统称岩石，它可能主要是橄榄石，这是一种以镁的硅酸盐（Mg2Sio4）为主要矿物的岩石（当然还可能含有其他种类的岩石，如榴辉岩）。在这种岩石构成的地幔中，还杂含有铀、钍、钾等放射性同位素，它们衰变时就放出热量，作为驱动地幔对流的主要能量。有人已估算出，地幔中的放射性物质自地球诞生以来，已减少了大约30％。因此，我们的地球正在逐渐变冷。此外，地幔内层从地核吸收热量，并部分地传至外层。还有，地球在形成过程中遗留下来的部分原始动热也在影响地幔对流。
地球将会有怎样的归宿
地球是太阳系中一颗行星，也是我们人类赖以生存的家园。对于地球的历史，以我们人类所能找到的证据只能推测它大约诞生于46亿年前，在这漫长的岁月中，地球不断发展变化，逐渐形成了今天的模样。若问地球将会有怎样的归宿，我们也只能进行推测，而推测的结果也是各不相同的。
