太阳系产生于50亿至45亿年前,它脱胎于宇宙大爆炸时产生的尘埃和气体。受引力的作用,尘埃和气体开始向其中心坍缩,并开始旋转。在这个旋转盘的中心,温度不断升高,氢气聚变为氦核,于是就形成了太阳。接下来,尘埃颗粒在静电力和其他力的作用下聚拢起来,并逐渐形成越来越大的岩石。引力再将这些岩石吸引聚拢起来,岩石越来越大,最终形成了各颗行星。离太阳最近的4颗行星—水星、金星、地球和火星,是拥有金属内核的岩石行星,其组成基本都是高熔点的固体物质。而离太阳稍远些的是气体行星,包括木星、土星、天王星和海王星。
地球在形成初期,便从其自身分化出许多不同的层面。地球中心的放射性物质经过自然衰变,产生了巨大的热量,将大多数岩石熔化,形成了“地幔”。地幔表面又形成了温度较低的坚硬地壳,地壳的厚度之于地幔,相当于桃的果皮之于果肉。因此时至今日,熔岩还是会定期地从“薄薄”的地壳之下喷涌出来。熔岩喷发伴随着氮气和二氧化碳等气体的释放,这些气体是地球大气层形成的基础。水蒸气随着这些气体大量排出,当它冷凝之后,就形成了海洋。40亿年前,正是在这片汪洋之中,进化产生了最初的简单生命形态。
▲ 夏威夷基拉韦厄火山的滚滚岩浆持续不断地流入大海。基拉韦厄火山位于地球内部地幔上的热点,是最活跃的火山之一。
地球的邻近星球上也存在熔岩活动及各种气体(包括水蒸气)的释放现象,但据我们所知,太阳系里还没有第二个星球存在生命。究其原因似乎这一切只是简单的宇宙巧合:地球碰巧在恰当的轨道上围绕着太阳运转。水星是离太阳最近的行星,通常测定距离为5 790万千米,没有大气层。水星是所有行星里昼夜温差最大的,白天的表面平均温度有440摄氏度,而夜间则骤降至零下160摄氏度以下。难以想象,有任何生命形式能够在如此极端的温度下生存,更不必说还有如此之大的昼夜温差。金星距离太阳1.082亿千米,其大气层厚实,富含二氧化碳。强烈的温室效应使得金星终年高温,表面平均温度可达480摄氏度。
对生命而言,如果说金星太过炎热,火星可能就太过寒冷了。火星距离太阳2.28亿千米,其大气层非常稀薄,二氧化碳含量极少。火星的表面平均温度常年维持在零下60摄氏度,即使其地表下或是极地有水存在,那也只可能是冰冻状态的水。
而我们的星球和太阳之间的距离却恰到好处,适宜生命存在。地球距离太阳1.496亿千米,大气层厚度中等,二氧化碳含量适中,这些都有助于将地球的表面平均温度维持在完美的17摄氏度。我们居住在一个“金凤花”星球 (译者注:出自童话《金凤花姑娘和三只熊》) ,就像童话里的那碗粥一样,地球既不会太热又不会太冷,而是“恰到好处”,适宜生命存在。
▲ 宽干谷温泉的硫黄矿床和酸池,位于埃塞俄比亚达纳基勒洼地的火山口。达纳基勒洼地在海平面以下,位于东非大裂谷(薄地壳上的一条巨大裂缝)的北端,曾经是红海的一部分。这里是地球上火山运动最为活跃的地区之一。