地球星是太阳第三位近邻

　　地球星在宇宙空间中是个在运动的小不点 中国古人常说的“天地”是把 两者对立的，他们认为地比天大，因为天幕落在地上。现今科学进步，已知 苍苍者“天”是指天球视面，包括所有的星系，也包括脚下的地球星。如果 从冥王星上望地球星，可能望不见。在宇宙内，地球星比地面上的一粒微尘 还小，因此，我把它叫做“小不点”。所谓小不点，比点还小。 了解地球星的微小，就不会出现“地与天对立”的观念。距今 2500 年前， 孔子登泰山而小天下，他已证实“视点愈高，视野愈大”的原理。他比别人 高明多了。我也重视实地观察。西方学者也重视观察自然现象，例如航海者 发现入港的船先看见其船桅，后见其船身；出港的船恰好相反。他们把这一 现象作为“大地为一球形”的证据。又如北半球内旅客向北直进，北方星辰 渐高，南方星辰渐低；如改向南行，情况又恰好相反。就与地圆学说取得联 系。我国希望科学发展，必须重视观察，以求得到正确的结论。希望哲学家 亚里斯多德首先指出月蚀现象是地球星的影子落在月球面上。因此，他推测 地为圆球形。中国古代知识分子受帝王的压力比西方人大，因为中国的帝王 被尊为“天子”，如果要研究天，相当于研究帝王的父母，那还了得！因此， 无人敢言天，也无人敢言地。例如清朝末年，中国人兴修第一条铁路，由上 海通到吴淞口，只是一条狭轨小铁路，清室却认为妨害坟墓中死人的宁静， 下令拆除。这不是笑话，而是文化方面的大悲剧。现今中国人开采石油，向 下已进入地下数千米深，并未遇见鬼。向天发射火箭，已进入高空数百公里， 也未逢见神。 地球星是动的，整体的运动。然而人类不能察觉，显示人太微小了。人 在火车内，知道火车在前进；人在轮船上，知道轮船在前进；人在地球星上 也应该知道地球星在前进。学者指出日月星东出西没是由于地球星由西向东 自转的缘故。这个运动，一般人都知道。春往夏来，冬去春来，一般人也能 指出这是四季的变化。然而地质史上有三次大冰期，分别出现于震旦纪、二 迭纪及更新世。这是什么原因？知识分子与专家学者也不了解？我认为这与 地球星跟随太阳恒星环绕银心运动有关系。地球星在银河星系内有运动，同 时也跟着银河星系在“星系团”内有运动。我观察夜半时正南方的星座有变 易，了解地球星的绕日公转。但地球星环绕银心，我毫无感觉，然而我脑中 时常有乘坐地球星巡视宇宙的想法。每逢我想到我正坐着地球星在宇宙空间 内游览，我就很快乐，这种快乐不是古代帝王（如秦皇、汉武）所能了解的， 也不是中国老道士及老和尚所希望的白日飞升，做活神仙。殊不知人已在星 上，脚踩着星跟随太阳恒星每秒钟向前行约 300 公里或者更快。
　　地球星是宇宙内唯一的绿洲 宇宙内恒星相当于撒哈拉大沙漠中的细 沙。恒星上无生物。只有地球星上有生物而且有人，所以可以说地球星是宇 宙内唯一的“绿洲”。我们就在这片绿洲上生活，真是绝大的幸运！为什么 不努力前进！地球星的特性及其优点略述如下。 （1）九大行星中地球星密度最大，位于领导地位。如果把地球星的密度 作为 1，其后依次是水星（0.99）、金星（0.95）、火星（0.71）、海王星 （0.31）、冥王星（0.25）、天王星（0.23）、木星（0.23）、土星（0.11）。 （2）九大行星中地球星的质量恰处在枢纽地位。假定地球星的质量为 1，一侧小于地球星质量；另一侧大于地球星质量。比 1 小的是金星（0.815）、 火星（0.107）、水星（0.055）及冥王星（0.002）；比 1 大的是木星（317.83）、 土星（95.16）、海王星（17.20）及天王星（14.50）。 （3）如果有人在太空中持望远镜看地球星，他会发现地球星有大气层、 海洋、陆地和一颗卫星。地球星的反照率是 39%，反照率最大的地区是南极 冰盖，可达 50%。大气层内有云层，分布很密，且多变化。冬季内，北极极 冠可扩大到北纬 50°；夏季可退到北纬 70°。南极极冠冬夏很少变化，这是 由于南极冰盖周围全是海水，水温变化很微的缘故。 再仔细看，可以看到地球星赤道部由于离心力较强而向外膨胀。地球星 有自转，赤道部就必须膨胀；否则，大洋表面在赤道处必然升起一道水墙， 所形成的能量全部来自离心力。因为地壳尚非太硬，赤道部地壳上升，海水 未收到离心力的能，就不会出现水墙。然而月球、太阳两天体对于地球星膨 胀的赤道部也有引力，结果出现“岁差”。如果仔细看，岁差也分两种：（A） 日月岁差。太阳和月球的共同引力可使春分点及秋分点向西退；（B）行星岁 差。行星的引力作用可以改变赤道面与黄道面之间的交角。 再仔细看，还可以看到地球星的体积只有太阳的 130 万分之一，质量只 及太阳的 33 万分之一，金属元素远比太阳恒星丰富。月球和地球很象双星。 月球与地球环绕它们的共同“质心’。因为两者质量相差很大，月球只有地 球星的 1.25%，不能列入双星之类。“地月系质量中心”（center ofmass of the earth－moon system）在地面以下 1650 公里处，距地心为 4728 公里。 这质量中心在地幔以内，而非地面以外，不合双星标准。他又测知地球星赤 道半径为 6378 公里，极半径为 6356 公里。地球星具有扁球体形状。 地球星为什么没有光环 小行星轨道以内，火、地、金、水四行星即类地 行星、内行星，都没有光环；小行星轨道以外，木、土、天王、海王即类木 行星、外行星，却都有光环，其中以土星的光环为最大、最多也最美，它在 望远镜里的形象似美女颈上的多串项链，十分美丽。九大行星中冥王星太小， 又太远，有无光环，目前不知。事情为什么这么凑巧？又为什么地球星没有 光环？查遍参考资料，未得要领。我的参考书太少了，找不到其解释。但我 认为类地行星无光环，是大环境内的重要问题。以下是我试着作其解释，错 误之处敬请读者指正。 作为光环的物质是宇宙尘、石块、冰块，体积都不大。这些物质原来散 布在太阳系行星际之间，有些绕着太阳恒星公转，有些绕着行星又跟着行星 进行公转。当它接近行星时，遇到强大的行星引力，就向行星表面接近。当 行星赤道引力较弱时，它们在行星表面赤道上方缓慢地下降，降落的速度异 常的微小，使人觉察不出。赤道上空两侧的石块所受到的行星表面引力较大， 老早就被引落，成为行星表面上物质。因此，光环出现的位置必在行星赤道 面的上空，排成切面式的环状物。地球星赤道上空无光环，因为它的密度特 大而又扁率（flattening）特小，其他类地行星也同样由于这种原因而无光 环。除冥王星外，其他八大行星密度与扁率列表如下。 （一）密度（克/厘米 3） 类地行星密度 类木行星密度 水星 5.45 木星 1.33 金星 5.26 土星 0.70 地球星 5.52 天王星 1.24 火星 3.94 海王星 1.66 （二）扁率 类地行星扁率 类木行星扁率 水星 0.0 木星 0.061 金星 0.0 土星 0.109 地球星 0.0034 天王星 0.03 火星 0.005 海王星 0.03 这说明类木行星扁率大，赤道部膨胀加大，使赤道部上空引力小于赤道 两侧引力，因而保存了光环。 太阳恒星有庞大的日冕，包括太阳风在内，充满整个太阳系。是否太阳 也有一个光环呢？我个人想法，太阳恒星也该有一道光环，是球形的。将来 有新仪器可能望见它。
　　现在有了这些新认识，可以继续去认识宇宙空间的 “大”。 地球星怎样开始层化 地球星如果缩小，类似一个地球仪大小，必是一个 浑圆球形的大石块。如果到野外视察，地面上由最高的山峰到最深的海渊高 差可达 20 公里。这圆石头表面有两个隆起区：一是欧亚非大陆台地；另一是 南北美洲及南极洲大陆台地。又有两个大洼槽：一是太平洋洼槽；另一是大 西洋洼槽。此外，尚有一些小隆起及小洼槽 太阳系行星际空间内，不仅有太阳风，还有丰富的宇宙尘、流星体、陨 石、陨冰、陨铁。这些都是构成地球星的材料。 太空内微细的流星体叫做质点。引力较大的质点先成为一个引力中心， 然后由这个引力中心连续吸收其他宇宙尘，成为较大的质点。这就是地球星 幼小时期的开始。地球星在银河星系内只是一片星云的质点。 地球星中心刚开始时很冷，后来接受高压才热起来。往日西方科学家假 定地球星中心是炽热的，核心热，地表也热，里外都是热的。西方科学家的 解释并未通过实验，当然是假设的，可是竟有许多人相信。我认为地球星开 始成立的时候，它的中心是冷的。这假说可能无人能接受，但它有充分的理 由。理由尽管充足，但未通过实验，也不能成立。这些假说可能导致更进一 步的假说，或更正确的理论。这是假说的真实价值。因此，请读者不要轻视， 我要写出许多假说。 西方科学家认为地球星曾是一颗炽热的星，冷了后，地壳开始收缩，才 出现横压力，地壳表面受横压力而出现大褶皱、大断层、大翘曲、大地洼、 大开裂等现象。通过实地考察，这些说法与实际演变不全符合。因为地壳变 冷并非一下子冷起来，不是立即冷下来，而是渐渐地冷的。地壳进行收缩， 也是渐渐地收缩，不是一下子翘曲，一下子褶皱，一下子又出现大断层。一 条褶皱性大山脉的出现，可能要经过一千万年的长时间。由寒武纪到现在， 时间约有 6 亿年之久，大规模造山运动却只有四次，与漫长的地质年代不成 比例。有人说，造山运动与板块运动假说有关系。板块运动假说近年来已成 为正确的理论，因为板块运动可通过观察而证实。我认为板块运动可以说明 大山脉的成因，但不能说明地球星的成因。 我认为地球星是由银河星系空间内的一个小质点开始。所谓质点，指具 有质量的小点，可能是宇宙尘，也可能是较大一些的石块或铁块，均有自转， 铁块还具有磁性。它们集合在一起，十分宽松，各自运动，位置可以上下左 右前后互换。由于比重不同，逐渐分化，比重大的留在中心，比重小的远离 中心，就这样继续发展下去，出现层状结构。虽然质点愈来愈大，但它继续 自转。这质点的引力比它邻近的质点大。它用其引力吸引附近的质点，使其 成为大质点，因而使它具有更大的引力，能吸取较远的质点成为一个更大的 质点。这样发展下去，它的引力连续地增长就可以形成一个引力中心。这引 力中心就是地球星的起点。这时候，它是冷的，与太空同样的冷。流星体或 宇宙尘在太空内并非静止的，它会转动。成为引力中心以后继续转动，这现 象就是自转。自转来自惯力。由引力形成的大质点必为圆球形。球形自转是 必然规律。 地球星由炽热的星云形成，而且是一次形成的。这是西方人的理论。我 的看法是：地球星绝不是一次造成的，极可能分为许多期。 地球星的形成可分为三期 由质点发展为地球星，至少可分为三个时期， 即地核期、地幔期及地壳期。 最初的地核期。核很小，也很冷，更非坚实的固体。由于不断地加大， 压力也加大，地核内部受高压而变暖。铁在地核内密集以后，非铁的矿物都 向边缘集中，成为一个微小的原始地球星。这时候，附近的空域依旧有铁块、 石块及宇宙尘向它表面落下来，使它体积加大，质量加大。内部因比重不同 而迅速分化，出现强大的引力中心。表层的质点都服从引力而向中心施压。
　　有一个短时期（数千年或数万年或百万年）坠落物忽然减少，使原始地球星 表面不再加速成长，而形成一个较为明显的间歇，这就是地核表面。那时候 的地核表面之上虽有坠落物，但与地核表面之间不完全连续。 最初的地幔期。由于宇宙尘、石块、铁块等流星体由星云各部内飞来， 落在引力逐渐加强的地球星上。撞入地核，再受分化。比重较小的离开核心 而上浮，形成地核的外围。这就是原始的地幔。比重较大的向核内密集。这 时候，核内部的压力加强，温度升高，引力更加强，整个地核化为一个大质 点。由于高温，放射性的流星体或宇宙尘，在核内释放热能，使温度继续升 高，出现对流性的岩浆运动。比重小的岩浆流冲入地幔，比重大的岩浆流向 引力中心聚集。由于对流作用愈来愈盛，新坠落的宇宙尘及流星体，不论大 小，落下后即熔化。这时候地幔已是一片火海般的高热。由于物质分化，气 体由于比重较小，继续向外移，水汽也上升，但不能凝结。这时候由于地球 星质量大增，引力更强，距离较远的大型石块、铁块、冰块蜂拥而来，纷纷 落入地幔，直径有十多公里长的大流星体也被吸入。因此，地幔加厚，质量 大过地核。地幔内比重较大的依旧分化而进入地核；比重较小的，仍留在地 幔以内；比重更小的上升为水汽及空气，散布在地幔表面以上。后来，坠落 物有一个时期（可能许多万年）忽然减少。落下来的物质也同样地被分化。 比重大的下沉，比重小的上浮。这一层物质形成“软流圈”，可作为地幔的 表面。坠落物依旧降落，只是量较以前为少而已。 最初的地壳期。由于地心引力愈来愈强，远方太空内石块及铁块也纷纷 被强大的地心引力拖来，落在地幔表面上。坠落的全是陨石和陨铁，落下后 依旧熔化并分化。在表层的是玄武岩岩浆，由此向下是橄榄岩岩浆。由于岩 浆分化而成为上下两层：上层化为地壳；下层侵入地幔。地壳与地幔之间有 一不连续面，叫做“莫霍面”，一称莫霍界面，即莫霍洛维奇不连续面 （Mohorovicic Discontinuity）。 1909 年奥国地震学家莫霍洛维奇把地壳与地幔分开，这分开面是一种地 震时“震波变更面”。他指出，这个面以上震波走得慢，这个面以下震波走 得快，但未说明这个面是怎样生成的。 如果采用星云假说，主张往昔炽热的星云冷却凝结而成为地球星，依据 这样的过程，不可能形成莫霍面。如果改为地球星由质点连续堆积而成的假 说，地球星的生成可分为若干期，每一大期可以形成一个表面。用这个假说 来解释就比较容易。
　　因此，我的看法，地核表面可作为地球星第一期表面， 也就是第一期的地壳。这个核含有大量的铁，且具有磁性。由于坠落物在这 时期内较少，使表面状态稳定而成为地核面。 地幔表面同地核表面一样，也是由于有一段时期坠落物忽然减少，使表 面状态稳定，形成地幔的表面。地幔很厚，绝不是一、二亿年时间以内堆积 的，因此，又可分为下地幔及上地幔的区分。 莫霍面并不规律。海洋下方较浅，平均深度介于 8 公里到 10 公里之间， 绝对不规则。大陆块下方莫霍面也不规则，平均深度介于 35 公里到 75 公里 之间。洋底是沉积层，很薄，沉积层以下是玄武岩；大陆块下方也是玄武岩。 两区完全连接，成为地壳下部，叫做玄武岩地壳。大陆下方玄武岩地壳出现 较早；洋底玄武岩地壳成立较晚。 流星体向地球星表面坠落，其景象很象战场上的炸弹。试看月球表面照 片的撞击坑（又名陨星坑），密密麻麻，这现象显示 46 亿年以前太空里流星 体比现在多，而且颗很大。原始地核表面或原始地幔表面也会有大小不同的 流星向它猛撞。有些流星体含有水，例如现今火山喷发，其中有天然气，也 有水汽。海洋水的来源一部分自地下岩浆，另一部分直接来自太空。土星、 木星、天王星都有水冰；哈雷彗星由冰球作为核心；西伯利亚 1908 年的一次 大爆炸就是一块大冰块撞击地面；中国境内也有过冰块从太空降落。由此可 见，太空内有冰是确实的，地球星上的水来自太空的提法是有充分理由的。 太空冰内含有有机物 DNA 和 RNA，前者是脱氧核糖核酸，后者是核糖核 酸。碳、氢、氮、氧是组成蛋白质的主要元素。有机质在太空内很有可能利 用冰块传入地球星。那时候海水是淡水，后来由于输入矿物质，才变成咸水， 将来会越变越咸。生命先由海内开始，然后登上陆地。人类祖先曾生活在海 水里，那时候，海水已是咸水，人类的血都是咸的，是良好的证明。 地幔质量大于地核，把地核束得很紧。有了地壳，地核被地幔及地壳束 得更紧。地核内部所受到的压力约相当于大气压的 360 万倍。一切物质被压 得紧而又紧，地核内原子可能被压扁。地核温度可达 6000～7000℃。虽然化 为液态，但在高压之下，又流不动，形成固态，比钢还硬。这个高温而又高 压的地核是地球星的引力中心。地核本身已是一个庞大的质点。 地球星可以抗太阳风，月球不能 月球表面磁力微弱，几乎等于不存在。 因此，太阳风可以直接撞击月球表面。太阳风由太阳传到地球星约需 10 天之 久。当它将到之时，就遇到地球星强大磁场的抗拒，为避免陷入磁场就绕道 而行，躲过地球星以磁力线所组成的磁层以后，又继续前进。如果有高能量 的粒子闯入磁层，必被磁力线所捕捉。所谓“范艾伦辐射带（Van Allen Radiation Beles），简称范艾伦带，就在这磁层以内。 地球星有明显的磁场，叫做“地磁场”（GeomagneticField）。所谓磁 场是指磁针可以发出作用力的空间，也就是能够影响电荷的空间。
　　地磁场可 伸展到距地面许多万公里远处。当太阳风粒子流以秒速 500 公里向地球星袭 来，行到距地面约 10 万公里远时，已能觉察到地磁场的抵抗力，受到了地磁 场的阻力，太阳风只能大力减速前进，结果造成一个大波，叫做“激波’（Shock Wave ）。太阳风只能从上下左右绕过上述的磁球层，简称磁层 （magnetosphere）。激波的后方是弓形的或新月形的一区域，叫做磁鞘 （magneto-sheath），其中全是闯进来的高能粒子，没有固定的前进方向， 叫做乱流区，介于激波与磁层之间。磁层有边界，叫做“磁层顶” （magnetopause）。磁鞘内高能粒子东奔西闯，混乱流动一番，然后绕过磁 层顶继续向前进，并不停下来。 众所周知，地面以上有一个大气层，由空气组成；这个大气层向上又有 一个磁性大气层，由磁力线组成。这磁力线同地面磁力线完全相同，由磁南 极走向磁北极呈弧形，在赤道上空向外突出，愈向外突出愈高，赤道高空可 突出数十万公里远。磁层以内无太阳风，磁层以外有太阳风。磁层横亘长空， 象只大口袋，地球星躲在里面，安安稳稳地作自转运动和公转运动。磁层长 度可达 500～1000 万公里，在地球星附近磁层横跨的长度可达 10 万公里。面 向太阳风或激波是“磁层头”，相反的方向是“磁层尾”。如果无太阳风， 磁层不被压缩，磁层应该具有圆球形。现今磁层受太阳长期撞碰拖拉，成为 椭球形，且有一条长尾，西方学者把它比作一滴正在下垂的泪珠，头部宽而 圆，尾部细而长。 地球星保护它的大气层不被电离，使用地磁场以抗拒太阳风。所谓磁场， 并非真实的物质，只是能量的一种形式，能拘留高能的粒子。这些粒子都是 物质，其中包括电离氢和电离氦，都由太阳光球表面飞来，其中有些高能粒 子能乘虚闯入地磁场，被能量较大的磁力线捕捉而拘留。在地球星前方有一 大拘留区，后方也有一个大拘留区，这两区各为圆弧形，正式名称叫做“陷 阱”。地球星会设立陷阱保护自己，真了不起。
　　范艾伦带 1958 年美国发射的“探险者”Ⅰ号和Ⅲ号所携带的盖格计数 器，发现了大气层由地面上空 300 公里到 5 万公里以外的高空间是一个厚度 极大的辐射带，其中辐射最强的区域叫做“范艾伦辐射带”，这是地球星磁 层内磁力最强的区域。 地球星本身是一个电导体，可以传导电流。然而地面上 80 公里高空以内 的这一层大气没有带电的粒子，是不良导体，是安全的一层。80 公里高空以 上是电离层，其中有自由电子及带电的粒子，这一层就是地球星磁层的开始， 由此向上还可以分为若干层。80 公里～300 公里高空间的一层是较稀薄的电 离层。300 公里到达磁层顶有能量较强的磁力线，可以拘留带电的粒子及自 由的电子，范艾伦带就位于高空，它的下界距地面 300 公里。 范艾伦带在磁层内有较密的磁力线，组成分布大致对称的圆弧：一在地 球星前方，一在后方。但由于太阳风长时期袭击，这两个圆弧已被它给弄歪 了。这两个圆弧各有两层：外层在上，内层在下。内层规模较小，叫做“内 带”（inner belt），介于 300 公里和 500 公里高空之间；外层较高，叫做 “外带”（outer belt），介于 12 万公里与 20 万公里高空之间。外带比内 带大多了，约大 100 倍以上。两圆弧隔着地球星遥遥相对。地球星北极上空 与南极上空都是开放的，无圆弧覆盖。无圆弧就表示那个空间内无陷阱，太 空人往返太空通过这里比较安全。这两个开放的缺口叫做“极角”（polar cusp）。磁鞘里有些高能粒子溜出来又闯入极角，冲进大气层，撞击气体原 子使之电离，因而出现“极光”（aurora）。在磁北极上空出现的叫做“北 极光”，在磁南极上空出现的叫做“南极光”。 从 1958 年起，科学家已知极光的出现是电子及质子撞击大气层气体原子 的结果。据说，每平方厘米大气层面积上必须有 10 亿电子来撞击，而且来撞 的秒速必须要超过 1 万公里，极光才会出现。电子能量较强，质子较弱。当 电子撞到气体原子时，释放的能量可超过质子 100 倍，相当于点燃气体，因 此撞击时可以出现色彩鲜明的极光，有蓝、紫、白、红等色。

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