地球最初自轉(zhuǎn)一周為0.37小時

1、地球最初自轉(zhuǎn)一周為0.37小時江發(fā)世1、太陽系太陽系是由行星、彗星等天體繞中心星球太陽所組成的繞轉(zhuǎn)運(yùn)動組合體。在太陽系中有系中系，如行星和衛(wèi)星所組成的行星系，衛(wèi)星和繞其轉(zhuǎn)動的子衛(wèi)星所組成的衛(wèi)星系，等等。太陽系是一個年老的、規(guī)則的、中心式的橢圓星系。1.1、太陽系的一些特征:（1）、 星球軌道形狀特征繞太陽公轉(zhuǎn)的星球軌道形狀為：近圓形、橢圓形、拋物線形和雙曲線形。在太陽系中，水星、金星、地球、火星等，它們的繞太陽公轉(zhuǎn)軌道形狀為近圓形，而外圍的其它行星公轉(zhuǎn)軌道為橢圓形。太陽系的彗星公轉(zhuǎn)軌道為橢圓形、拋物線形和雙曲線形，圖1-1是太陽系模式圖，圖1-2是彗星軌道圖。 圖1-1 太陽系模式圖圖1.2

2、彗星軌道圖 （2）、 星球公轉(zhuǎn)方向特征繞太陽公轉(zhuǎn)的星球，九顆行星都為逆時針方向公轉(zhuǎn)，而有些彗星如哈雷彗星為順時針方向繞太陽公轉(zhuǎn)。（3）、星球自轉(zhuǎn)方向特征太陽系的金星自轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r針，它的自轉(zhuǎn)與它的公轉(zhuǎn)方向相反。而其它八顆行星都為逆時針方向自轉(zhuǎn)并同公轉(zhuǎn)方向相同。（4）、星球分布特征太陽系的九顆行星公轉(zhuǎn)軌道面都在太陽赤陽面兩側(cè)附近，而彗星的公轉(zhuǎn)軌道面從太陽兩極到太陽赤道各緯度都有分布。圖1-3是彗星軌道傾角即在太陽周圍不同緯度的分布圖。圖1-3 彗星在太陽周圍分布圖（5）、星球運(yùn)動姿勢特征地球是傾斜在軌道上自轉(zhuǎn)，天王星是躺著在軌道上自轉(zhuǎn)，其它幾顆星球?yàn)橹绷⒒騼A斜在軌道上自轉(zhuǎn)。（6）、太陽系內(nèi)星系特

3、征由彗星和行星繞太陽旋轉(zhuǎn)所形成的太陽系的上述五個特征，對于由衛(wèi)星繞行星旋轉(zhuǎn)所形成的行星系來說基本相同。1.2、模擬試驗(yàn)一個太陽系成因理論或叫假說不僅能解釋太陽系的特征，而且也能解釋行星系和其它星系的特征。為了研究太陽系的成因和解釋太陽系的特征，用一塊磁鐵和一個小鐵球，做以下試驗(yàn)：1.2.1、 試驗(yàn)一小鐵球用線吊起來掛在空中不動，將用線吊著的磁鐵塊和小鐵球在一個水平面上，磁鐵塊在小鐵球的西面，由北向南運(yùn)動，如圖1-4。圖1-4 磁鐵快從鐵球西側(cè)運(yùn)動示意圖試驗(yàn)結(jié)果如下(見圖1-5)：當(dāng)兩者相距適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動距離，如果磁鐵塊運(yùn)動速度慢，在靠近小鐵球時，小鐵球就被磁鐵塊吸了去(圖1-5A)；當(dāng)磁鐵塊以適當(dāng)

4、的速度運(yùn)行時，小鐵球就會沿著一個近圓形軌跡繞磁鐵塊轉(zhuǎn)動(圖1-5B)；當(dāng)磁鐵塊以較快的速度從小鐵球一側(cè)通過時，小鐵球就是一個拋物線弧形或雙曲線弧形從磁鐵塊一側(cè)運(yùn)動過去（圖1-5C）。同時小鐵球也產(chǎn)生如圖E方向的自傳。 圖 1-5 試驗(yàn)一結(jié)果示意圖 1.2.2、試驗(yàn)二如同試驗(yàn)一，不同的是：讓磁鐵塊在小鐵球的東側(cè)由南向北運(yùn)動，如圖1-6。圖1-6 磁鐵快從鐵球東側(cè)運(yùn)動示意圖試驗(yàn)結(jié)果如下：公轉(zhuǎn)和自傳方向就完全反向了。1.2.3、試驗(yàn)三如同試驗(yàn)一，不同的是，讓小鐵球沿F方向自傳，然后磁鐵塊在小鐵球西側(cè)由北向南運(yùn)動，如圖1-7。圖 1-7 試驗(yàn)三模擬試驗(yàn)結(jié)果示意圖試驗(yàn)結(jié)果如下：小鐵球仍然沿F方向轉(zhuǎn)動，只

5、是自傳速度變慢了。1.3、太陽系起源太陽從宇宙中捕獲行星、彗星產(chǎn)生繞轉(zhuǎn)運(yùn)動組合體，形成太陽系。1.3.1、 繞太陽公轉(zhuǎn)軌道形狀的成因太陽系成員的軌道形狀由進(jìn)入太陽系時的相對速度和相對距離等因素決定。太陽所捕獲的行星或彗星其運(yùn)動速度小了，就“掉”進(jìn)太陽了；速度正好，其軌道形狀為近圓形；其速度大一點(diǎn)，軌道形狀為橢圓形；如果速度再大一點(diǎn)，其軌道形狀就成為拋物線形或雙曲線形。1.3.2、 太陽各緯度都有星球分布的成因獨(dú)立在宇宙中運(yùn)行的天體，它可以從各個方向和各種角度飛近太陽的身邊，這些天體能夠從太陽兩極處和各緯度及赤道被太陽捕獲而成為太陽系的成員。因此在太陽赤道面附近和極處及各緯度都有星球分布。1.3

6、.3、 行星集中在太陽赤道附近的成因太陽是一個巨大的引力球，這個引力球是繞軸自轉(zhuǎn)的，自轉(zhuǎn)就會產(chǎn)生離心力。離心力在球的極處最小，在近赤道處離心力大。所以太陽系年齡老的行星在太陽自轉(zhuǎn)離心力場的作用下集中到太陽赤道面附近。地質(zhì)力學(xué)創(chuàng)始人李四光做了球體離心試驗(yàn)，試驗(yàn)如下：圖1-8是地質(zhì)力學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)：在直徑20厘米的泡沫塑料球體上，涂16層聚醋酸乙烯乳液，構(gòu)成厚約3毫米的薄膜，經(jīng)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)加力（500轉(zhuǎn)/分），在近球體赤道附近，于試料上形成一系列近東西向的褶曲。地質(zhì)力學(xué)所作的上述模擬試驗(yàn)完全證明，所有旋轉(zhuǎn)球體都會產(chǎn)生自兩極向赤道方向的離心力，其表面物質(zhì)也將在離心力作用下產(chǎn)生變化。 圖1-8 地質(zhì)力學(xué)的

7、模擬試驗(yàn)1.3.4、 星球直立、傾斜和躺在軌道運(yùn)行的成因在太陽系中，在軌道上直立自轉(zhuǎn)的行星，它們就是在太陽赤道面被太陽捕獲的。傾斜在軌道上自轉(zhuǎn)的行星，是在太陽相應(yīng)的緯度處被太陽捕獲的，后來在太陽離心力場的作用下運(yùn)行到了現(xiàn)在的位置。橫躺在軌道上自轉(zhuǎn)的天王星，是在太陽極處被太陽捕獲的，以后在太陽引力場的離心力作用下來到了太陽赤道面附近。1.3.5、 星球公轉(zhuǎn)反向（如哈雷彗星）的成因同向公軌的太陽系天體，它們是在同一側(cè)被太陽捕獲的。公轉(zhuǎn)反向運(yùn)行的天體，是在太陽的另一側(cè)被太陽捕獲的。1.3.6、 星球自轉(zhuǎn)反向的成因自轉(zhuǎn)反向的金星，說明它在被太陽捕獲之前就已是順時針方向自轉(zhuǎn)著的。當(dāng)它被太陽捕獲時，所產(chǎn)生

8、的潮汐扭動力小于原來已有的自轉(zhuǎn)力。所以金星仍然保存原來的自轉(zhuǎn)方向，只不過是自轉(zhuǎn)速度已變的特別慢，自轉(zhuǎn)周期特長。1.3.7、 行星系的成因行星周圍的衛(wèi)星形成過程同太陽系。而且在衛(wèi)星的周圍可能存在子衛(wèi)星和孫衛(wèi)星，小行星和彗星的周圍都可以有衛(wèi)星，都可以形成繞轉(zhuǎn)運(yùn)動組合體即星系，它們的成因和太陽系的成因一樣。在宇宙中，所有星系的成因是相同的。1.4、 傳統(tǒng)太陽系起源學(xué)說分類傳統(tǒng)太陽系起源學(xué)說為系內(nèi)成因說，認(rèn)為繞太陽公轉(zhuǎn)的星球其形成物資來源于太陽系內(nèi)。這類太陽系起源的學(xué)說高達(dá)幾十家，按照太陽周圍星球的物質(zhì)來源可以將這些學(xué)說劃分為三個學(xué)派：分出說、俘獲說、共同形成說。、分出說也叫災(zāi)變說。在這一學(xué)派中，有的

9、認(rèn)為是另外一顆恒星碰到太陽，碰出了物質(zhì)，這些碰出的物質(zhì)形成了行星。有的認(rèn)為：太陽曾經(jīng)出現(xiàn)過巨大規(guī)模的變動，例如太陽的自轉(zhuǎn)快度變快，由一個恒星分裂為兩個恒星，后來因?yàn)槟撤N原因，其中一個離開了，離開時所留下的物質(zhì)形成行星。有的認(rèn)為：太陽原來是一對雙星，其中一顆子星被另外靠近的一顆大星拉走了或俘獲了。在子星被拉走或俘獲時所留下來的物質(zhì)形成了太陽系現(xiàn)在的行星。也有的認(rèn)為：太陽的伴星爆發(fā)成超新星，留下的物質(zhì)形成了行星。另外還有的觀點(diǎn)認(rèn)為是太陽自身拋射出來的物質(zhì)形成了行星。、捕獲說這一學(xué)派的共同看法認(rèn)為是太陽先形成的。太陽形成后捕獲了周圍的或宇宙空間里的其它星際物質(zhì)，而由這些物質(zhì)形成了行星。、共同形成說形

10、形色色的各類星云說都是屬于這一學(xué)派。這一學(xué)派認(rèn)為：太陽系是由一個星云形成的。盡管各學(xué)者對太陽系內(nèi)的星球形成和自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)有各自的見解，但他們都共同認(rèn)為太陽系是由一個原始星云逐漸演化而形成的，或者說形成行星的物質(zhì)來源于太陽或與太陽有關(guān)系的其它星球。2、 地球起源2.1、地球起源學(xué)說依據(jù)地球形成的位置，地球起源分為兩大學(xué)派：傳統(tǒng)學(xué)派認(rèn)為地球是在太陽系內(nèi)形成的；本文認(rèn)為地球是在太陽系外形成的。像太陽系起源一樣，認(rèn)為地球是在太陽系內(nèi)形成的可劃分為三派：分出說也叫災(zāi)變說、捕獲說、共同形成說也叫星云說。本文的觀點(diǎn)：地球是在太陽系外宇宙空間形成的，在運(yùn)行到太陽附近時被太陽捕獲，成為繞太陽轉(zhuǎn)動的行星，為系外成因

11、說。2.2、 地球起源與演化地球起源于太陽系之外的宇宙空間，在46億（？）年前，地核捕獲熔融物質(zhì)、塑性物質(zhì)、固態(tài)物質(zhì)、氣體和液體形成地球。在地球演化過程中，發(fā)生一些天文與地質(zhì)事件，將事件的時間段叫做地質(zhì)時期。在各地質(zhì)時期，在與地球相關(guān)的宇宙空間及太陽系和地球所發(fā)生的大事件，在地球自身、地殼運(yùn)動、地層、巖石、構(gòu)造、古生物、古地磁、古冰川、古氣候等多方面都留下了記錄。 在不同的地質(zhì)時期，地質(zhì)作用不同，特征不同。將地球歷史劃分為：地球形成時期、地殼形成時期、進(jìn)入太陽系前時期、進(jìn)入太陽系時期、地月系形成時期、新生時期，見表2-1。2.2.1、地球形成時期【始古宙（宇）】 這一時期是由地核俘獲宇宙高溫熔

12、融物質(zhì)和少量塑性物質(zhì)、固態(tài)物質(zhì)、氣體和液體開始的，到地表熔融物質(zhì)凝固形成地球最原始的外殼的一段地質(zhì)時間。 在距今46億（？）年前，在太陽系外的宇宙空間，由鐵鎳物質(zhì)組成的地核俘獲宇宙高溫熔融物質(zhì)和少量塑性物質(zhì)、固態(tài)物質(zhì)、氣體和液體，在地核外形成高溫熔融物質(zhì)巨厚層。 地核與高溫熔融物質(zhì)間形成內(nèi)過渡層。地球外表溫度降低，熔融物質(zhì)凝固，形成地球最原始的外殼。外殼與高溫熔融物質(zhì)間形成外過渡層。高溫熔融物質(zhì)形成液態(tài)層。在這一地質(zhì)時期，地球形成分層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)向外：地核、內(nèi)過渡層、液態(tài)層、外過渡層、外殼。在地球表面，由于熔融物質(zhì)凝固和收縮，形成張裂、溝谷、高山。由于宇宙天體撞擊，在地表形成大坑洼地。、地殼形成

13、時期【太古宙（宇）】 這一時期是由地表熔融物質(zhì)凝固形成地球最原始外殼開始到有沉積巖形成的一段地質(zhì)時間。地殼和地球熔融物質(zhì)凝固形成的外殼是不一樣的。地殼是由火山巖、沉積巖、變質(zhì)巖和隕石共同組成的地球外殼，是地球經(jīng)過長期演化后而形成的。在這一地質(zhì)時期：隨著溫度降低，熔融物質(zhì)凝固過程中產(chǎn)生的水和俘獲的水流動匯聚到張裂溝谷與大坑洼地中，形成地球上最初的水域海洋和湖。產(chǎn)生的氣和俘獲的大氣留在地球表面，形成大氣圈。由于地核俘獲宇宙物質(zhì)的不均，地表各處溫度高低不同產(chǎn)生大氣流動。在地殼形成時期，有了水和大氣，產(chǎn)生了風(fēng)化、剝蝕和搬運(yùn)作用，開始形成沉積巖。表2-1 地 質(zhì) 時 期 與 特 征 表地質(zhì) 時期特 征代

14、（界）宙（宇）同位素年齡Ma 進(jìn)入太陽系時期地月系形成時期新生時期這一時期是一顆彗星撞擊地球而開始的。這顆彗星在太陽系裂解，形成繞太陽的小行星帶。彗星的組成物即有巖石又有冰和大氣。在冰里存在著各種生物。在這一地質(zhì)時期，地球增加了水、大氣和新的生物物種。原有的生物發(fā)生變異或進(jìn)化。新生代（界）顯生宙（宇）今 65 這一時期是月球被地球俘獲形成地月系而開始的。 月球繞地球轉(zhuǎn)動，使地球的引力場、磁場發(fā)生了變化。在月球引力所形成的晃動作用下，地球的外球發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，形成地極和磁極的移動。 在生物界，動物和植物都發(fā)生了變異，形成高大的樹木和大型的動物。中生 代（界）65 250這一時期是地球進(jìn)入太陽系成為行

15、星而開始的。在這一地質(zhì)時期，地球有了太陽的光照，形成了繞太陽的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，有了晝夜的變化。在地球的內(nèi)部，地核或內(nèi)球偏向太陽引力的反方向，不在地球中心。在地殼，由于地球自轉(zhuǎn)形成由兩極向赤道的離心力；在太陽引力作用下，由于地球自西向東轉(zhuǎn)動，地殼形成自東向西的運(yùn)動。形成高山、高原，形成溝谷洼地和平原。在生物界，開始爆發(fā)式出現(xiàn)即開始復(fù)活。隨著太陽系的演化，地球由進(jìn)入太陽系時的軌道面即軌道面與太陽赤道面夾角大約23°26，演化到現(xiàn)在的地球軌道面與太陽赤道面近平行，地軸由垂直軌道面變?yōu)閮A斜在軌道上運(yùn)行，形成一年的四季變化。在巖石建造上，出現(xiàn)大量的石灰?guī)r。古生代（界） 250543進(jìn)入太陽系前時期

16、這一時期是地殼已經(jīng)形成到地球進(jìn)入太陽系前的一段地質(zhì)時間。這是一段沒有陽光的地質(zhì)時期。在這一段的前期，地殼的風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)和沉積作用強(qiáng)，高山被剝低，在溝谷和坑洼地中沉積了巨厚的原始沉積。在這一段的后期，地殼活動變?nèi)?，地表溫度漸漸降低，到了冰點(diǎn)以下，形成全球性的冰川。在生物界，降落在地球上的原核生物開始復(fù)活和繁殖。由于沒有陽光，其他降落到地球上的植物和動物處于休眠狀態(tài)。原核生物開始繁殖。元古宙（宇）543 3800地殼形成時期這一時期是由地表熔融物質(zhì)凝固開始到有沉積巖形成的一段地質(zhì)時間。隨著溫度降低，熔融物質(zhì)凝固過程中產(chǎn)生的水流動匯聚到張裂溝谷和大坑洼地中，產(chǎn)生的氣留在地球表面，形成大氣圈。地核

17、俘獲宇宙物質(zhì)的不均，地表各處溫度高低不均產(chǎn)生大氣流動。在這一地質(zhì)時期，有了水和大氣，產(chǎn)生了風(fēng)化、剝蝕和搬運(yùn)作用，開始形成沉積巖。太古宙（宇）38004600地球形成時期這一時期是由地核俘獲高溫熔融物質(zhì)開始到地表熔融物質(zhì)凝固形成地球原始外殼的一段地質(zhì)時間。 在距今46億（？）年前，由鐵鎳物質(zhì)組成的地核俘獲了高溫熔融物質(zhì)形成巨厚熔融層。熔融層與地核接觸部位溫度降低，形成內(nèi)過渡層；與外殼接觸部位形成外過渡層；熔融層形成液態(tài)層。在這一地質(zhì)時期，形成了圈層狀結(jié)構(gòu)的地球。熔融物質(zhì)凝固形成收縮，在地表形成張裂溝谷高山。宇宙天體撞擊，在地表形成大坑洼地。始古宙（宇）4600？2.2.3、 進(jìn)入太陽系前時期【元

18、古宙（宇）】這一時期是地殼已經(jīng)形成到地球進(jìn)入太陽系前的一段地質(zhì)時間。這是一段沒有陽光的地質(zhì)時期。在這一段的前期，地殼的風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)和沉積作用強(qiáng)，高山被剝低，在溝谷和坑洼地中沉積了巨厚的原始沉積。在這一段的后期，地殼活動變?nèi)?，地表溫度漸漸降低，到了冰點(diǎn)以下，形成全球性的冰川。在生物界，降落在地球上的原核生物開始復(fù)活和繁殖。由于沒有陽光，其他降落到地球上的植物和動物處于休眠狀態(tài)。2.2.4、 進(jìn)入太陽系時期【顯生宙（宇）】這一時期是太陽捕獲地球，地球進(jìn)入太陽系成為行星而開始的。地球進(jìn)入到了有陽光的顯生宙時期，是古生代的開始。地球產(chǎn)生繞太陽的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在的地球黃道面在太陽赤道面附近，二者夾角

19、很小。地球傾斜在軌道上運(yùn)行，地軸的傾斜方向與黃道面的夾角為66°34，即地球的赤道面與黃道面的夾角為23°26，如圖2-1所示。 太陽 圖2-1 地球傾斜在軌道上運(yùn)行示意圖地球是在和太陽赤道面大約23°26夾角方向運(yùn)行（如圖2-2所示）被太陽捕獲，變成繞太陽旋轉(zhuǎn)的行星。 圖2-2 地球進(jìn)入軌道方向示意圖地球如同試驗(yàn)一被太陽俘獲，形成公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)。形成時，地軸和軌道面是垂直的，地軸和太陽赤道面夾角大約為66°34。太陽系和其他星系一樣，在星系演化趨勢作用下，地球由形成時的軌道面向太陽赤道面方向移動了23°26，并已移動到太陽赤道面附近（如圖2-3所

20、示）。圖2-3 地球由被太陽捕獲時軌道面向太陽赤道面演化示意圖在太陽系演化過程中，在無其他天體引力作用情況下，繞轉(zhuǎn)星球的軌道形狀不變，自轉(zhuǎn)軸的傾斜方向和傾斜角度不變。地球由被太陽捕獲時，地軸和軌道面是垂直的，和太陽赤道面夾角大約為66°34。由于地球軌道面向太陽赤道面方向移動了23°26，因此形成現(xiàn)在的地球赤道面與黃道面夾角為23°26。地球被太陽捕獲時地軸和軌道面是垂直的，地球兩極終年無太陽光照，地球無四季。隨著地球軌道面向太陽赤道面演化移動，地軸發(fā)生在軌道面上的傾斜，地球有了一年四季變化。在這一地質(zhì)時期，地球有了太陽的光照，形成了繞太陽的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，有了晝夜的變化。在地球的內(nèi)部，地核或內(nèi)球偏向太陽引力的反方向，不在地球中心。在地殼，由于地球自轉(zhuǎn)形成由兩極向赤道的離心力；在太陽引力作用下，由于地球自西向東轉(zhuǎn)動，地殼物質(zhì)形成自東向西和由兩極向赤道方向的運(yùn)動。形成高山、高原，形成溝谷洼地和平原。冰川融化。在生物界，開始爆發(fā)式出現(xiàn)即開始復(fù)活。在巖石建造上，出現(xiàn)大量的灰?guī)r。2.2.5、 地月系