地球诞生以前,宇宙是什么样子的?地球诞生以后,生命又是如何来到世上的?本书图文并茂,通过51个主题,介绍了地球自诞生以来长达46亿年的漫长历史和变迁过程,内容涵盖天文、地理、地质、生物、人类等领域,解答关于地球的诸多谜题。本书不仅能够帮助我们了解火山、地震、气候、元素、板块构造、地质变化、生命演变等众多科学知识,也将带领我们回顾地球的历史,探索生命的起源,重新思考宇宙的命运。
《地球之歌:手绘46亿年的奇迹》这本书的作者是三位各个领域的大佬。分别是法国国家地质调查局地质学家,地质学博士皮埃里克·格拉维乌(Pierrick Graviou)、龚古尔文学奖得主,法兰西学术院院士埃里克·奥塞纳(Erik Orsenna)、意大利博洛尼亚国际童书展最佳童书奖得主,千万级销量绘本《我爱幼儿园》 作者塞尔日·布洛克(Serge Bloch)!
妥妥的buff拉满!书中的插图更是精美绝伦!无论你是喜欢文学的、艺术的、科普的,这本书一次性打包满足!
来源 | 《地球之歌:手绘46亿年的奇迹》
作者:[法] 皮埃里克·格拉维乌 [法] 埃里克·奥塞纳
译者:戴童
01
万物起源
我们要讲地球的故事了:在很久很久以前,甚至在地球出现以前。
要想彻底了解这颗星球的非凡历史,我们必须回溯宇宙的起源、物质的起源。物质构成了土壤、水、空气、植物、动物,构成了这本书所用的纸张,也构成了它的作者和读者。
这是一个美丽的故事,有着最古老的渊源,是人类所有故事的母亲。快系好安全带 !这场旅行会把我们带到遥远的地方,从无穷大到无穷小,从远古到眼前。故事始于138 亿年前——大爆炸发生的那一刻——大爆炸至今仍然是一个神秘的事件,在这以前,宇宙是什么样的,发生过什么事,没人真正知道。但就在大爆炸发生后的几秒,世界的原初物质出现了。它们如同一个个基础砖块,迅速“搭建”成第一批粒子:质子、中子、电子、光子和其他粒子。
从这一刻起,宇宙不断膨胀。然后,宇宙变成了一锅浓稠的汤,充满了被称为等离子体的物质状态。在那里,温度达到数十亿摄氏度,粒子朝着四面八方乱窜,相互交错,相互排斥,相互吸引,相互碰撞,就是难以稳定下来。这个令人不安的宇宙昏暗而不透明,沉浸在浓雾中——问题就出在光子上,这些正在形成中的光子与电子嬉戏打闹,玩得正开心,无法从这无比滚烫的浓雾中跳脱出来。
宇宙继续膨胀。它的整体温度终于下降到10 000℃以下,此时,电子就能与质子和中子结合,形成第一个氢原子。光子也独立出来,在宇宙中无拘无束地旅行,照亮宇宙的各个角落。自大爆炸算起,这时才过去了38万年。多亏了这种全新的光,我们终于能看到宇宙的第一幅图像了。这幅图像显示,宇宙已经变得非常不均匀,包含着许多团块,物质在引力的作用下聚集在团块里。
正是在这些团块的中心,局部温度可能超过100万摄氏度,热核聚变反应一触即发。在这个过程中,原子核越来越大、越来越重。热核聚变还会释放巨大的能量,第一颗恒星诞生了,而恒星的中心是孕育构成物质的大部分元素的摇篮。在恒星面前,人类史上最伟大的炼金术士也会黯然失色……
02
一颗新星
大爆炸发生2 亿年后,数十亿颗恒星在宇宙中发着光。在引力的作用下,它们聚集在一起,形成星系。
在诸多星系中,有一个值得我们特别关注——没错,是银河系,我们的银河系。运气好的话,我们可以在没有月光的夜晚看到一条宽阔、明艳的丝带越过头顶,穿过夜空。但银河系实际是旋涡状的,有多条旋臂,其中一条旋臂里藏着我们的太阳。事实上,在大约46 亿年前,我们的故事就已经在这里开始了:一片由氢和氦组成的巨大气体云不断坍缩,变得更稠密、更热;此后大约5000 万年,它的高温足以触发第一次热核聚变,一颗恒星诞生了。太阳万岁 !
当年,这颗年轻的恒星只能怯生生地闪耀着,身边围绕着一个旋转着的圆盘,其中的碎片逐渐融合,产生了“行星胚胎”。质量最大、离太阳较远的“行星胚胎”通过引力吸引了大量的凝结气体,并用几百万年的时间形成了巨行星:木星和土星基本是气态的,而天王星和海王星有着坚实的含冰的内核。
同时,离太阳近得多的“行星胚胎”沿着极不稳定的轨道疯狂地运行着。这些轨道经常发生交叉,在一条条不受基本“驾驶规则”约束的巨大赛道上,碰撞不可避免,而且往往非常猛烈。尘埃和小岩石碎片不断碰撞,一点点聚集在一起,变成“火球”,而这些“火球”也会相互聚集。几千万年后,这样的“火球”仅剩下4个,在摆脱了大部分残余碎片的轨道上逐渐稳定下来。它们成了岩质行星:水星、金星、我们的地球和火星。行星继续绕着太阳运行,根本不在乎自己的速度有多疯狂。
最终,太阳系总共有了8颗行星,它们可以被小行星带划分成两组:4颗离太阳相对较近的小型岩质行星,以及4颗离太阳远得多的巨行星(有些是气态的)。这份清单曾经还包括冥王星,但它后来被证明是一颗矮行星。此外,在海王星外的一条由岩石和冰构成的带状区域里,还有阋神星及其他矮行星。噢,别忘了彗星。这些彗核直径可达几千米的迷人星体沿着超长的轨道运行。它们部分由冰核组成,当经过太阳附近时,冰核就会升华。彗星绕啊绕,有时会带着一头闪亮的秀发划过我们的天空。这也许是为了提醒我们,它们也见证了太阳系的最初时刻:彗星隐藏着关于太阳系起源的秘密。
地球貌似在太阳系中找到了自己的最终位置,但还远远没有表现出我们今天所知道的种种特征。这是因为,尽管这颗行星已经在金星和火星的轨道之间,即距离太阳约1.5亿千米的地方围绕着太阳运行,但它仍然非常不稳定。在这之后,它开始像陀螺一般优雅地自转起来,白天与黑夜交替的速度是今天的4倍……如此说来,人类凭什么说,在今天这个时代,一切都在以越来越快的速度发展呢?
03
恐怖开篇
地球——我们的这颗由宇宙尘和星体碎片构成的年轻星球,不断被众多大小不一的天体“轰炸”。撞击产生的热能相当大,铀和钍等放射性元素衰变所产生的热量进一步增加。自地球诞生以来,这些放射性元素就天然地存在于地球的内部。
地球开始“熔化”,表面很快被深邃得令人目眩的“海洋”占据。这片海洋非同一般,它不是由水构成的,而是由一种黏稠、发光、燃烧着的物质组成的:这是一种熔岩,温度甚至高达2000℃——我们实在不建议大家去那里游泳。这真是地狱之景 !
在这片熔岩海洋的中心,一种富含铁并含有一定量镍的液体独立了出来,之后由于密度大而聚集在地心。这种液体形成了一个“核”,核内逐渐结晶成一个固态的中心球体,周围还有一层活动的外壳。那里产生了电流,继而形成磁场。磁场让这颗星球免受宇宙射线的影响,并在往后的日子里保护了地球上的生命。假如没有像发电机一样运作的地核,假如没有磁场无时无刻的保护,我们今天可能就不会在这里了。
突然,一个体形大得多的天体撞击了地球——是忒伊亚 !它的大小与火星相当,这次撞击的剧烈程度超乎想象。这次相遇的结局是一次大融合。无数碎片被从两位主角身上撕下来,飞溅到太空中。在地球引力的作用下,碎片大多停留在一条固定轨道上,逐渐聚成一个新的天体。月球诞生了。这颗独特的卫星,是地球与神秘旅行者忒伊亚的一场略显粗暴的相遇的结晶。我们必须谢谢月亮 !多亏了它,地球的旋转轴才发生了轻微偏转,地球逐渐减慢了旋转速度;月亮还装饰了我们的夜空,为诗人和恋人带来了无尽遐想和憧憬。天堂,原来可以从地狱中诞生……
与此同时,地球表面的温度开始下降,第一批矿物在熔岩海洋中形成,其中密度较大的矿物下沉到海底,如橄榄石、辉石和石榴石;而密度较小的矿物在熔岩海洋表面形成了第一层地壳。到目前为止,这层地壳还没有被发现,但根据大多数研究人员的说法,它很可能由玄武岩类的火山岩组成,富含滑石或蛇纹石等水合矿物。这样一来,缓慢冷却的熔岩海洋从底部和顶部逐渐凝固,形成了地幔。直到今天,地幔仍然包裹着地核。这件“外套”很热,而且是由固态物质制成的,但它居然能流动。在极其缓慢的对流运动的驱使下,地幔带动其上的地壳一起运动。
在地球表面,热量会随着大量的火山喷发而消散。火山就是阀门,不断喷出岩浆,也喷出了构成地球原始大气的各种化学物质,其中主要包括二氧化碳、水蒸气,还有一些氮气和二氧化硫。凝重、潮湿,没有氧气,气氛令人窒息。在这个大气中,猛烈的雷暴接连不断,在闪电的能量无休止的冲击下,生命——一个不太可能的奇迹,也许会在某一天出现。
随着气温持续下降,大气中的大部分水蒸气在高空凝结。第一滴雨落了下来——开始下雨了,而且一天比一天大起来。洪水来了 !大量从天而降的水积聚起来,淹没了原始的地壳。
又一片独特的海洋诞生了,它很快展现出一种美丽的绿色,这种颜色源自溶解在水中的铁。钢铁侠八成会喜欢这种混浊、吓人的铁质水吧……可是,这种金属是从哪里来的呢?
简单来说,海底出现了严重断裂,形成一个个“烟囱”,将在地壳中不停循环的热液释放出来。许多元素就此被释放到水中,铁尤其多,此外还有硅、钙和锰等。
04
生活场景
巨大的珊瑚礁在沿海地区附近生长,形成了广阔的潟湖,为许多生物提供了足够的栖息之地和藏身之所。俗话说得好:睡个觉,能解饿。当海上风平浪静,珊瑚礁保护着栖息地不受海浪的影响时,各类生物就可以尽情地休憩、觅食和繁衍。海龟很自在,水中的鱼也一样,在这种如同热带水族箱的环境中,鱼类也会轻松地演化。
在珊瑚和海绵覆盖的海床上,海百合优雅地展开它们的萼,与随水流摇曳的海葵比美。再往前走一点儿,一群腹足类动物和海胆吃着小海藻。海星下定决心剥开双壳类动物的外壳,但它的努力没得到好报:一只箭石游来,把海星才咬了一口的猎物给抢走了。不得不说,箭石这种长得和墨鱼很相像的头足类动物,实在贪婪极了。
在更远的地方,鱼龙也在捕猎。不久之前,蛇颈龙也加入了捕食者的行列。这种可怕的掠食者长着极长的脖子,让人联想起尼斯湖水怪。蛇颈龙闯入,把鱼、箭石、菊石一口吞灭。但这些顽强的小生物仍能在从赤道到极地的海洋中,实现前所未有的繁荣和多样化。
菊石也属于头足类动物,生活在螺旋状、有隔壁的壳中,它的软体部分生在前方的住室里,后方是以隔壁间隔开的几个空的气室,通过一根虹吸管(体管)连通。这样一来,气室就可以充满液体或气体。因此,这种动物能像潜艇一样在水中控制自身的浮力,随意处在不同深度的水域。至于它们选在何种深度生活,也许是各有所需,也许是出于气候原因,也许只是一时兴起……
也许是想找吃的——饱餐一顿不是问题了,洋流中有着大量浮游生物,绝对管够。在 1.5 亿年前,爬行动物是水生环境中最庞大的居住者,然而数量最多的是这些在海水中繁衍生息的微小生物。它们如此低调,肉眼看不见,但对食物链来说至关重要……有时,海流会从很深的地方升起,卷起一群有孔虫。这种单细胞动物生活在带孔的钙质壳内,借此与外界环境交换物质、觅食。在此之前,它们只生活在海底;但现在,它们响应大海的号召,成为伟大的旅行者,前往更广袤的海域落地生根。
然后出场的是放射虫,它们中体形最大的达到了十分之几毫米——已经很了不起了,但天生的小体格并不妨碍它们获得伟大的创造力。这些微小动物是真正的雕刻家,是用硅雕琢自己骨架的艺术大师。每一个物种都有自己的诀窍,世世代代小心翼翼地保存着自己的特技,创造出精美的小杰作。
时过境迁。随着盘古大陆分裂,海水淹没了越来越多的地方。气候变得更潮湿,热带阵雨促进植被的复苏,有些恐龙知道如何利用这一点……
剑龙像羊群一样,几十头聚在一起,静静地在那里吃草已经好几个小时了。它们长着小脑袋,背上插着三角形大骨板,尾巴上带着尾刺,看起来十分滑稽。在距离剑龙几十米的地方,同样安静的梁龙正利用它庞大的体格和 25 米左右的身长啃食高大树木上的嫩芽。今晚看起来很平静,但要当心!一只异特龙正潜伏在水坑边,静静观望,食草动物很快就会在日落前来这里喝水。这只捕食者尽管重达两三吨,但行动速度极快。它已经准备好进攻,可惜为时已晚。它的猎物凭借“第六感”察觉出危险,迅速走开,藏入蕨类、苏铁、银杏和南洋杉等植物中。夜幕降临。天空中繁星点点,星光已经闪烁数十亿年,见证了太阳和地球的诞生,见证了月球的诞生和地球上生命的出现。现在,它们正照亮着恐龙,就像电影《侏罗纪公园》里展现的那样。
《地球之歌:手绘46亿年的奇迹》
作者:[法] 皮埃里克·格拉维乌 [法] 埃里克·奥塞纳
译者:戴童
龚古尔文学奖得主x千万级销量绘本《我爱幼儿园》 作者x资深地质学家联袂巨献!
科学、诗意、艺术的奇妙结合,回溯地球的前世今生,眺望我们的未来。
1、自然的奥秘:从地狱之景到生命天堂,海陆变迁、生命奇迹,是偶然还是必然的结果?回溯地球的前世今生,眺望我们的未来
2、文学的诗意:《地心历险记》般惊心动魄,《小王子》般疗愈人心,以文学之美诠释科学之真,有温度的地球历史
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