4月22日地球日專題 – 地球科學篇
地球日 (Earth Day) 最早於1970年開始辦起。當初是由和平倡議者約翰·麥康諾 (John McConnell) 向聯合國提出,於1970年3月21日舉辦地球日,以向地球致敬並宣揚和平的觀念。不過我們現在在每年4月22日慶祝的地球日,則是在1970年4月22日於美國校園興起,並在1990年開始遍布全球,以關注環境議題為主的活動。
地球推測誕生於46億年前。至今這顆行星上充滿各式各樣的生物,也經歷過5次的生物大滅絕。這一次我們先從地球科學的角度開始,來認識地球吧。
衍生閱讀:4月22日地球日專題 – 環境能源篇
球粒隕石與地球年齡
大家一定經常聽說地球的年齡為46億年。但是事實上地球上的草木土石,年齡都遠遠比這個數字年輕。例如海洋地殼年齡不老於2億年,大陸地殼最老也只有38億年。那麼「地球的年齡是46億年」這個數字是如何來的呢?因此,這篇文章的重點就在於說明:科學家如何及為何利用球粒隕石得知地球的年齡?
感謝聖母峰,我們才能呼吸
當我們在呼吸時,我們會想到,聖母峰的形成與我們呼吸之間,有什麼關聯性嗎?最近科學家發現,大氣中氧氣濃度的增加,與板塊碰撞事件(如超大陸,supercontinents)有關。歷史上至少發生過七次超大陸形成事件。這種大規模的撞擊往往釋放大量的能量,並且伴隨著抬升作用,這也是高山形成的主要原因(如喜馬拉雅山)。高山形成之後,岩石裸露的表面積增加,會增加岩石被風化的機會。岩石中的礦物質,包括鐵、磷、以及多種微量元素是植物生長的重要物質。岩石中的這些物質隨著岩石被風化,會隨著風或水的攜帶,進入海洋。近一步導致海洋中浮游植物大量生長。這些植物進行光合作用而產生的氧氣也會在這一段期間之內上升。
板塊構造學說的新動力
我們腳下所踩的是漂浮著的板塊,它們相互碰撞形成一系列的山脈、海洋裡的海溝,並將大陸分開。直到現在,科學家們尚未釐清這些板塊移動的原因,新的研究也許提供了答案。一群地質動力學家利用現今的板塊運動和模式模擬,認為板塊移動得快或慢,取決於板塊如何隱沒到海溝,包括拖著板塊的其他部分隱沒的過程。
關於大氣的故事
今日我們把呼吸當作是理所當然的一件事,若回到地球剛形成之初,呼吸這件事就會變成不可能的任務了;想想宇宙中的元素,氫氣 (Hydrogen) 和氦氣 (Helium) 佔最高比例,直覺上來說,地球的大氣應該也要以氫氣和氦氣為主才是啊,但又為何現今的地球大氣是以氮氣 (Nitrogen) 和氧氣 (Oxygen) 為主呢?
大滅絕
大滅絕指的是單一物種完全的消失,也就是絕種。從地質年代的記錄,我們了解地球曾經發生過五次大滅絕,我們稱之為「big five」。


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