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地球往事

地球上生命进展比较缓慢,直到近十万年[1]才进化到意识态[2],成为人类。此时仍在生命发展的早期,因此玩家可以体验到早期的独特历程。

这种早期生命很难得,因为早期生命很快会遇到内外发展的瓶颈,这个瓶颈如果无法突破,生命将会停止发展直到灭亡,如果瓶颈得以突破,那生命将加速发展,生命存在的时间也会非常长。但无论哪种,生命在意识态阶段的时间都可以说是转瞬即逝。[3]

关于人类的特性,我们将在人类特性一章中详述。

以下是关于地球,你需要了解的。

形成

地球所在的太阳系是一个非常年轻的恒星系,位于银河系边缘,按太阳年[4]计算也就 20 岁(形成于约 46 亿年前)。

太阳的半径大约是695,000km(地球半径的 109 倍)。它的质量大约是地球的 330,000 倍,约占太阳系总质量的 99.86%。太阳的构成按质量大概为:氢 H(73%)、氦
He(25%)、其余为氧(1%)、碳、氖和铁等重元素。

太阳是一颗黄矮星GV 型主序星[5]),来自巨大氢分子云区域内物质的引力坍缩(由附近一颗或多颗超新星的冲击波引发的)。大部分物质聚集在中心,其余部分一边旋转一边摊平,形成了一个原行星盘,演化成为太阳系。

太阳形成的几乎同时,地球也形成了(约 45.4 亿年前);同时,地球的唯一卫星,月球也形成了(约 45.3 亿年前)。

太阳系现在正值最稳定的阶段。大约 50 亿年后,由于核聚变导致的氢枯竭,将使太阳离开主序带并成为红巨星,届时太阳将变得异常巨大,它的直径会是现在的 250 倍,足以吞噬掉目前太阳系里包括地球以内的内侧行星。

地球形成初期是一个岩浆球,仍旧不断有各种天体进行撞击(后期重轰炸期),地质环境非常不稳定,但也正是这种环境,是有利于原始态生命的出现的。

直到约40亿年前(这段时间称为冥古宙[6]),地球表面开始冷却凝固,逐渐形成坚硬的岩石,火山爆发所释放的气体形成了次生大气。最初的大气可能由水汽[7]、二氧化碳、氮组成,水汽的蒸发加速了地表的冷却,待到充分冷却后,暴雨连续下了成千上万年,雨水灌满了盆地,形成了海洋。暴雨在减少空气中水汽含量的同时,也洗去了大气中的很多二氧化碳。地球环境逐步稳定下来了,这这个过程中,初始态生命也就慢慢出现了。这段时间称为太古宙[8]

就像宇宙中的很多行星一样,地球也是生命友好型星球,地球形成没有多久,就具备了形成生命的条件,并最终发展出了意识态生命——人类。

环境变化

很多因素都会影响地球的环境,环境最重要和明显的一个指标是温度。温度也是地球生命最敏感的一个指标。

太古宙之后,即使地球地质条件(包括陆地、海洋、大气)都基本稳定下来了,温度仍会周期性变化,虽然变化幅度并不剧烈(平均温度变化幅度在 ±10℃ 左右),但对环境和生命的影响非常大。

地球大气和地表长期低温,导致极地和山地冰盖大幅扩展甚至覆盖整个大陆的时期,称为大冰期。地球形成以来,至少出现了 5 次大冰期。

休伦大冰期

太古宙结束后的地质年代为元古宙,以 25 亿年前第一个大冰期(休伦大冰期)为开端,结束于 5.42 亿年前。

休伦大冰期是地球历史上最严重且持续时间最长的一次大冰期(长达 3 亿年)。它可能是由大氧化事件[9]引起的。休伦大冰期结束后,地球经历了 14 亿年的温度稳定期。地球生命在此期间缓慢稳定地演化着。

成冰纪大冰期

从 7.2 亿年前持续到 6.3 亿年前(长达 9000 万年)。地球成为“雪球地球”,即极地冰盖扩展到赤道,海洋也完全冻结,整个地球都冰封了,形成了全球性的大冰期。

火山喷发的二氧化碳因地球生物不能光合作用而逐步累积,最终形成的温室效应使得地球走出冰封。

随后元古宙结束,以寒武纪生命大爆发[10]为开端,为显生宙的开始,现在仍处于显生宙

早古生代大冰期

从 4.6 亿年前持续到 4.3 亿年前(长达 3000 万年)。

晚古生代大冰期

从 3.6 亿年前持续 2.6 亿年前(长达 1 亿年)。可能的原因是在此前的泥盆纪陆生植物大量繁育,导致地球大气中氧含量的增加、二氧化碳的大幅减少所致。

第四纪大冰期

也称“晚新生代大冰期”或直接叫做大冰期,开始于 258 万年前,持续至今。

此次大冰期中,冰期间冰期[11]交替出现。末次冰期最盛期发生于约 1.8 万年前,于约 1.14 万年前结束,当前地球处于间冰期

末次冰期残存的冰盖还覆盖着 10%的陆地面积,仅存在于南极大陆、格陵兰、巴芬岛等处。全球变暖自 1850 年以来加剧了冰川消融。

人类活动加剧的近千年时间,虽然处于间冰期,但气温仍有周期性波动,例如公元 10 世纪到 13 世纪出现的中世纪温暖时期[12],及其后续出现的小冰期[13]

小冰期带来的影响,除了气温下降外,还使得植物生长季节变短,土壤降温,使粮食作物产量变少,谷物价格上升,造成全球各地频繁出现饥荒与瘟疫。因为死亡率上升,这使全球人口成长率在这段时间减缓。小冰期时期也是暴乱、抢掠及死亡的高发期,当时还在农业社会的人类,很多文明的历史古籍都同步记载了这段混乱的时期。

大氧化事件,指地球历史上在太古宙—元古宙交界期,海洋和大气层内的氧气含量突然增加的一段时间。因为蓝绿菌演化出以叶绿素为基础的光合作用,使得大气层中首次出现大量游离的氧气,使得当时空气中重要的温室气体甲烷以氧化的方式被大量消耗成为二氧化碳和水蒸气。这使得地球大气层的温室效应严重减弱,而温度降低则进一步凝结移除水蒸气使得降温加剧。

附录

星球参数

地球位置:宇宙 3141:592:6535:9 切片 - KBC 空洞 - 双鱼-鲸鱼座超星系团复合体 - 拉尼亚凯亚超星系团 - 室女座超星系团 - 本星系群 - 银河系 - 猎户悬臂 - 太阳系 - 序号 3 行星

轨道参数

属性数据
恒星距离远日点:152,100,000km/1.01673AU[14]
近日点:147,095,000km/0.9832687AU
半长轴:149,598,023km/1.000001018AU
离心率[15]0.0167086
公转周期365.256363004
平均轨道速度29.78km/s
转轴倾角23.4392811°
卫星月球

物理参数

属性数据
半径平均:6,371.0km
赤道:6,378.1km
极点:6,356.8km
周长赤道:40,075.017km
子午线:40,007.86km
表面积510,072,000km2
体积1.08321×1012km3
质量5.97237×1024kg3.0×106 太阳质量)
平均密度5.514g/cm3
表面重力9.807m/s2
逃逸速度11.186km/s
赤道自转速度1,674.4km/h
自转周期0.99726968d(23 小时 56 分钟 4.100 秒)

构成

构成地球的主要化学元素有:

元素丰度
32.1%
30.1%
15.1%
13.9%
2.9%
1.8%
1.5%
1.4%
其他微量元素
钨、金、汞、氟、硼、氙等
1.2%

由于质量层化(质量较高者向中心集中)的缘故,据估算,构成地核的主要化学元素是铁(88.8%),其他构成地核的元素包括镍(5.8%)和硫(4.5%),以及质量合共少于
1%的微量元素。构成地幔的主要矿物质则包括辉石[16]、橄榄石[17]等。

地壳的化学构成,氧是地壳内丰度最高的元素,占了 46%。地壳中的含氧化合物包括水、二氧化硅、硫酸钙、碳酸钙、氧化铝等,而地壳内含量最高的 10
种化合物、绝大部分构成地壳常见岩石的化合物均是含氧化合物。有些岩石则是氟化物、硫化物和氯化物,但氟、硫和氯在任何地方岩层中的总含量通常远少于 1%。占地壳浅表 90%以上体积的火成岩主要由二氧化硅及硅酸盐构成。

地质年代

年代(百万年前)
显生宙新生代第四纪2.588
新近纪23.03
古近纪66
中生代白垩纪145.5 ± 4.0
侏罗纪199.6 ± 0.6
三叠纪251.0 ± 0.7
古生代二叠纪299.0 ± 0.8
石炭纪358.9 ± 0.4
泥盆纪419.2 ± 3.2
志留纪443.4 ± 1.5
奥陶纪485.4 ± 1.9
寒武纪541.0 ± 1.0
元古宙新元古代埃迪卡拉纪630 +5/-30
成冰纪850
拉伸纪1000
中元古代狭带纪1200
延展纪1400
盖层纪1600
古元古代固结纪1800
造山纪2050
层侵纪2300
成铁纪2500
太古宙新太古代2800
中太古代3200
古太古代3600
始太古代3800
冥古宙雨海代~ 3850
酒海纪~ 3920
盆地群代~ 4150
隐生代~ 4600

未完待续……

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  1. 为了更好融入游戏,如果没有特殊说明,我们将采用地球生命的度量衡 ↩︎

  2. 软硬件可以分离,因此可以装载灵识,详见《深入理解:生命-意识态》 ↩︎

  3. 这也是为什么《地球游戏》受到好评的原因,因为稀缺 ↩︎

  4. 太阳系绕银河系公转一圈的时间 ↩︎

  5. 光谱型态为 G,发光度为 V 的主序星。这一类恒星的质量大约在 0.8 至 1.2 太阳质量,表面的有效温度在 5,300 至 6,000K。与其他的主序星一样,GV
    恒星在核心进行将氢融合成氦的核聚变反应。对于地球来说太阳是最著名的,也是最易见到的 GV 恒星 ↩︎

  6. 地球诞生到后期重轰炸期结束这段时间(45.4 亿年前-38.4 亿前),按地球地质年代,称为“冥古宙” ↩︎

  7. 此外,小行星、原行星和彗星上的水和冰也是地球上水的来源之一。 ↩︎

  8. 冥古宙结束到约 25 亿年前(休伦大冰期开始),按地球地质年代,称为“太古宙”。地球的岩石圈在太古宙时期开始逐渐稳定并可以保留至今,以超级海洋为主的水圈也彻底成形。由原核微生物菌落组成的早期生物圈也形成于太古宙。 ↩︎

  9. ↩︎
  10. 寒武纪生命大爆发持续了 2000 万年-2500
    万年,它导致了大多数现代动物门的发散,化石记录显示绝大多数的动物“门”都在这一时期出现了。因出现大量的较高等生物以及物种多样性,于是,这一情形被形象地称为生命大爆发。《指南-人类往事》一章中有详细说明。 ↩︎

  11. 于一个大冰期内部,分隔开相邻冰期的一段地质时代。间冰期全球平均气温较温暖。全新世的间冰期由 1.14 万年前的更新世末开始,一直延续到现在 ↩︎

  12. 中世纪温暖时期,MWP,北大西洋地区所出现一个不正常温暖的时期,约 400 年 ↩︎

  13. 小冰期,LIA,在中世纪温暖时期之后开始,全球气温出现下降的现象,时间约为 13 世纪到 19 世纪初的 500 年 ↩︎

  14. AU,天文单位(Astronomical unit)。天文学上的长度单位,曾以地球与太阳的平均距离定义。2012 年 8 月起,天文单位固定为 149,597,870,700 米。 ↩︎

  15. 轨道离心率,可以解释为形状从圆形偏离了多少的程度,0~1 之间的离心率定义了椭圆轨道。 ↩︎

  16. 化学式为(Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6 ↩︎

  17. 化学式为(Mg,Fe)2SiO4 ↩︎

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