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你知道吗--现代科学中的100个问题 第34节
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| 逆流小说网 > 科幻小说 > 你知道吗--现代科学中的100个问题 作者:艾萨克·阿西莫夫 书号:41613 | 更新时间:2017/10/5 |
| 第34节 | |
| 据天文学家推测，行星是由一些大巨的气体和尘埃旋转形成的，而构成这些气尘云的各种元素，其比例一般等于它们在宇宙中通常占有的百分比。行星中约有百分之九十的原子是氢，还有百分之九是氦，剩下的则包括其他所有元素——主要是氖、氧、碳、氮、氩、硫、硅、镁、铁和铝。 地球的固态球体本⾝是各种岩石的混合物，由通过化学力结合成紧密分子的镁、铁、铝的硅酸盐和硫化物所组成。多余的铁则慢慢地沉到岩层下面，形成热炽的金属核心。 当地球的这些固体成分聚拢在一起时，也会捕集到一些气态物质，这些气体会存在于固体微粒之间，或者与固体形成松散的化学结合。这些气体中有氮、氖、氩的原子——它们不与其他元素化合。此外还有氢原子。氢或自己成对地结合成氢分子（Ｈ２），或与其他原子化合。它能与氧化合生成⽔（Ｈ２Ｏ），与氮化合生成氨（ＮＨ３），或与碳化合生成甲烷（ＣＨ４）。 随着构成地球的物质的不断堆积，庒力就会越来越大，火山噴发也会越来越烈猛，这些气体就会被挤庒出来。氢、氦和氖的分子由于太轻，地球留不住，就迅速地逃逸掉了。剩下来的就组成了大气。它们是⽔蒸汽、氨、甲烷，再加上一点儿氖。⽔蒸汽的大部分（不是全部）冷凝下来，就形成了海洋。 木星和土星等行星所具有的也是这种大气，不过，由于它们的质量相当大，能够把氢、氦和氖保留下来。 但是，內行星的大气层已开始进⼊化学进化阶段了。来自离得很近的太  的紫外线，把⽔蒸汽的分子破坏成氢和氧的分子。氢逃逸掉了，而氧却留了下来。它们越聚越多，并且与氨和甲烷发生化合。氧与氨化合时，生成氮和⽔；氧与甲烷化合时，生成二氧化碳和⽔。渐渐地，內行星大气层的成分就从氨加甲烷变成了氮加二氧化碳。今天，火星和金星仍然具有这种氮加二氧化碳的大气层、地球在几十亿年前开始出现生命的时候，一定也是有这种大气层的。而且，这种大气是稳定的。它一旦形成，总有一部分当紫外线分解⽔蒸汽时生成的自由氧（其分子式为Ｏ２，由两个氧原子组成）积聚起来。紫外线还会进一步把这种氧变为臭氧（其分子式为Ｏ３，由三个氧原子组成）。臭氧会昅收紫外线，并把它截住，使它几乎不能穿过臭氧层进⼊上层大气层去分解下层的⽔分子，因此，大气层的化学进化即告终止——直到后来又出现了新情况时为止。 在地球上，这种新情况已经出现过了。在偶然的情况下，有一些生命萌发了，它们能利用可见光来分解⽔分子。臭氧层并不阻挡可见光的通过，因此，上述过程（即光合作用）会无限地进行下去。在光合作用下，二氧化碳被昅收，而氧气则被释放出来。这大概是五亿年前开始的。从那时候起，大气层就被转变为今天这种氮气加氧气的结构。 Ｗwｗ.ＮiＬｘＳ.ＣoM |
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