地球體積的變化

地球自從誕生以來,其體積是逐漸長大呢?還是逐漸變小呢?近幾年業內對此課題的討論比較熱烈 。也有主張地球在長大的,也有主張地球在變小的,下面小編為你分享的是地球體積的分析,歡迎閱讀!
一、主張地球在不斷長大的觀點,其依據可能都是事實的一個側面
韓曉剛將現在地球的陸地拼湊在一起,得出了一個較為完整的、比現在小得多的球形,于是就提出了地球是在不斷長大的結論[1,2] 。因為他的圖做得比較好,很逼真,好像很有說服力的樣子 。透過他的圖形,剛好說明了一個重要事實:洋底一直在不斷生長,海洋板塊都是后來新生的 。現在不斷長大的海洋板塊仍在與大陸板塊發生碰撞、插入、交疊和消亡 。
根據現在洋底板塊生長和漂移的、每年幾厘米的速度計算,有幾億年新生的巖石圈就能復蓋地球一遍 。現在的大陸板塊已經是至少重疊了三層的巖石圈,既厚又硬,已經是很不容易再被折疊或壓縮了 。但在地球的早期的造山運動期,陸地只有薄薄的單層花崗層,且上硬下軟,被從底部插入的、在海洋中新生的玄武巖層推擠,折疊而形成起伏的山脈,其陸地面積能不減少嗎?這就像把一張平紙折成紙扇一樣 。如果把現在的山脈起伏的表面積伸展開,其面積最大能擴大2-3倍,再考慮當時被擠壓時面積的縮小,剛好就能解釋韓曉剛的圖形面積變化問題 。當然,對于今天我們看到的沙漠和高原,雖然沒有山脈的折疊,但因為其質地疏松,在造山運動時期,它們雖然沒有被造山,但它們肯定是被壓縮和凸起了 。因此,韓曉剛只把今天的陸地拼湊在一起,而沒有把山脈的折疊、沙漠及高原的壓縮部分給拉出來,就急忙得出了原始地球小的結論,這是錯誤的 。
主張地球在不斷長大者,自己也很難解釋的另一個事實,是地球在長大時的物質來源問題 。有人甚至提出荒廖的地球內部自生新物質的觀點 。還有一種觀點認為是來自宇宙塵埃[3],如果是這樣,那么在現今的陸地上,無論山區還是南、北極,就都應該有厚厚的幾百公里厚的宇宙塵埃層,這與事實不符 。有人強調說,在土壤中曾檢出過含有宇宙塵埃的成分,僅僅就憑能檢測到的那么微少的成分,與地球增大相比,也太微少了吧!
實際上每年不但宇宙塵埃落到地球上,地球上也有許多物質(例如氫、氦等)會逃逸地球 。從能量看,每天白天地球吸收的太陽的熱量基本上等于夜間地球輻射放出的熱量,但后者會稍微略大 。總之,地球每年增加的物質和能量與減少的物質和能量大致持平 。從地球輻射來看,巖石圈之下的溫度遠大于地表溫度,熱量總是從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞,因此,從長時間跨度來看,地球輻射的能量肯定會比從太陽接收的稍微多一些 。地球的溫度在慢慢降低,巖石圈厚度在慢慢增大 。
杜悅更是提出了光合作用之說[4] 。他認為,“綠色植物的質量(扣除水分)遠遠大于從土壤中吸收的礦物質的質量” 。其實他不知道光合作用時,植物還從空氣中吸收了二氧化碳,與水分一起合成了碳水化合物 。一個CO2分子轉化成碳水化合物中的一個[C-OH]鏈節,其分子量從44變成了29,質量不是增加了,而是減少了,因為還有氧氣放出 。
地球長大派還有個柄持的依據是地球自轉周期的變長 。這可由角動量J的計算公式來分析,
J=Iω
式中I為地球的轉動慣量,ω為地球的自轉角速度 。自轉角速度的減小,肯定是由轉動慣量的增大引起 。若不考慮月球加入成為地球衛星的影響,地球從初期的近圓球形演化至今,主要有三個自身增大轉動慣量的因素:

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