第4部分

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原因，這個火球發生。‘大爆炸”，誕生了宇宙。大爆炸使物質四散飛出，宇宙空間不斷膨脹。溫度逐漸下降。原先存在的質子、中子、電子等一些基本粒子結合起氫、氖、氦等元素；以後又逐漸形成星雲團、星雲、恆星、太陽、地球。至今，宇宙仍在膨脹。

星系是由數十億至數千億顆恆星和氣體塵埃等星際物質構成的龐大天體系統，是構成宇宙的基本成員，其大小從數幹到數十萬光年，但同尺度超過100億光年的宇宙相比，充其量也只是滄海一粟而已。現在望遠鏡能觀測到的星系數目估計有十億個。當我們把目光轉向星系內部時，它也有自己的演化史。人們可以透過考察距離不同（因而年齡不同〕的星系來研究它們的演化歷程。

恆星是星際空間中的密度較高的氣體雲在自身引力作用下形成的。當向內的引力強到足以克服向外的壓力時，氣體雲迅速收縮落向中心。如果氣體雲起初有足夠的旋轉，在中心體周圍就會形成一個太陽系大小的氣塵盤，盤中物質不斷落到稱為原恆星的中央天體上，在收縮過程中釋放出的引力能使原恆星變熱，當中心溫度上升到1000萬K足以引發熱核反應時，一顆恆星就誕生了。恆星的質量範圍在0。　1^100個太陽質量之間。恆星形成後光和熱的來源，是其中心由氫聚變為氦的核反應。當恆星內部的核燃料耗盡後，進入了老年期。初始質量小於太陽8倍的恆星最終將成為白矮星（一種顏色發白、尺度很小的恆星）。質量為太陽8……50倍的恆星在核燃料耗盡後會發生極猛烈的爆發，亮度陡增，爆發後留下的星核的尺度只有同質量的年輕星的百萬分之一，幾乎全由中子緊緊堆成，稱為中子星。質量更大的恆星最終將變為黑洞—一種引力強大到連光線都無法射出的天體。

太陽系是由5　000　M　a年以前的原始星雲凝聚而成的，這些原始星雲很可能是高密度的，在濃厚星雲的緻密中心處形成了太陽。太陽系的發展階段為：星胎階段、紅外星階段、主序星階段、紅巨星階段、爆發星階段和白矮星階段。太陽系目前正處在主序星階段，恆星一生的大部分時間處於主序星階段。物質在太陽系中的空間分佈不均勻，離太陽比較近的部位，難熔元素比較富集而揮發性元素比較貧乏；在巨行星區則揮發組分富集而難熔元素缺乏；在外行星區不僅難熔元素貧乏，而且揮發性元素也大量丟失。太陽的化學組分主要為H和He。

地球誕生於4600Ma年前，地球的物質成分主要來源於太陽系的原始星雲。這一高溫氣體雲透過拉普拉斯形式收縮形成星雲盤；星雲盤物質凝聚，透過碰撞吸積凝聚成大小不等的星子；星子透過行星胎再聚集形成不同大小、密度和成分的行星。原始地球所獲得的星子是比較冷的，由於下列效應開始變熱：

1。衝擊效應每個落到原始地球上的星子有很高的運動能量，這種能量因衝擊轉化為熱能。

2。壓縮效應由於星子的堆積使地球行星外部重量增加，內部受壓縮，消耗在壓縮內部的能量轉化為熱。

3。放射性衰變由於放射性元素鈾、牡、鉀等的衰變產生熱積累。

這三種效應作用在原始地球上幾億年以後，地球內部變熱，其中的金屬鐵、鎳及硫化鐵熔化，因密度大而流向地球中心部位，形成液態鐵質地核。由於對流作用，使原始地球產生全球性的分異，演化成分層的地球，形成了地核、地幔與地殼。在原始地球變熱而產生分異作用的過程中，從地球內部釋放出來的氣體形成了大氣圈。早期地球的大氣圈成分與現代不同。正是由於紫外輻射的能量促使原始大氣成分之間發生反應，從無機物質生成有機小分子，然後發展成有機高分子物質組成的多分子體系，再演變成細胞，生命得以開始和進行。

2、　地球形成期的環境

在星雲聚凝階段初期，形成的星子小，密度大，星雲間的相對運動速度小，原地球俘獲太陽星雲盤的原始氣體成為可能，並且這種狀態有利於原始太陽星雲氣體的儲存。另外，地球胚從直徑為幾公里生長到月球般大小時，因星子對它的撞擊作用弱，不易使地球胚上的礦物脫去揮發分，故由吸積獲得的大部分揮發性元素和化合物仍被保留在生長著的行星原核裡。所以在這一階段，地球的大氣是以太陽星雲大氣為主的還原型大氣：H2…He型大氣。

隨著原地球的增長，原地球半徑逐漸增大，太陽系中星子分佈密度逐漸減小，物質分佈密度相對集中，星子間相對速度增大，撞擊作用增強。當星子生長到半徑大於1700　km時，其逃逸速度大於2　km/　s，故