第六节 从地球到月球
1、蔚蓝色的星球
“Earth”（地球）这个词什么时候出现的，目前无从考证（汉语中的地球一词，是明末传教士带来的）。在西方，这个词语是来自古英语的“Eorthe”，当人们还不知道地球是个行星时，“Eorthe”这个词就是汉语中的“大地”。
地球，我们人类的家园，也是宇宙中人类最熟悉的一个星球，从学生时代开始，我们就不断接触到有关地球的各方面知识，对于地球的情况都比较熟悉，也有很多这方面的专门书籍去讲述。所以，下面，我们就来看看地球上还有什么是我们不知道的。
首先，仔细看看下面这张照片，中央部分一大一小的两个亮点是什么？
图：2011年8月，美国宇航局“信使号”水星探测器拍摄的地球和月球照片。版权：NASA.
这张照片是信使号水星探测器在距离地球1.84亿公里之外所拍摄的，中间的两个亮点并不是恒星发出的光，只是反射的太阳光。大一些的亮点是我们地球，小一点的是月球，衬托在黑暗深邃的太空中，除了稍大稍亮一些，和周围的点点星光相比，并没有什么特别的地方。
如果走近一点来看的话，将会是另外一幅画面。
图：1969年，阿波罗11号在月球拍摄的地球照片。版权NASA。
很明显，从近处观看的地球是非常漂亮的，可以看到地球大气圈中水汽形成的白云，还有覆盖地球表面的辽阔海洋，颜色和太阳系中的其他行星都不一样，是一颗美丽的蔚蓝色星球。
仔细测量地球可以发现它并非一个正圆的球体，而是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。但是，这点差别与地球的平均半径相比十分微小，所以从太空中看地球，看到的仍是一个正圆球体。
地球和太阳系的所有其他行星一样，也是绕着太阳公转。公转的方向从北极上空看起来是逆时针方向，轨道接近正圆，绕着太阳每转一圈大约需要365天6小时9分10秒。
地球在公转的同时，也在绕着自己的轴自转。自转轴的一端始终指向北极星附近，但并不是和公转轨道相垂直，而是略微斜着身子转动。
地球的公转产生了一年四季，自转产生了昼夜更替。使地球表面的温度不至太高或太低，非常适合地球上碳基生命的发展演化。
地球的自转速度长期以来，一直在减慢，而且还是时快时慢的不规则变化，推测在9亿年前，地球公转一圈长达481天18小时，现在却缩短到365天，它为什么会这样还不知道，需要进一步探测研究才能解开这个未解之谜。
仔细考察过太阳系的行星后，将会知道地球是第一个发现生命的行星。这和它的位置有很大关系，它处于金星与火星之间，和太阳的距离不远也不近，刚好是恒星系统的宜居地带（当然，是对于地球上的碳基生命来说），距离自己很近的地方还有一颗天然卫星——月球绕着旋转。
从太空看来，地球是一颗含有大量液态水（氧化氢）的行星，71%的表面都被水覆盖。是太阳系行星中唯一一颗存在液态水的行星，土卫六的表面存在的是液态乙烷与甲烷，木卫二的地下有没有液态水还不确定。要知道，地球的含水量是很多的，如果没有固体部分的起伏，光滑的整个星球表面将会全部被水覆盖，深度可以达到2600米，是一个不折不扣的汪洋大海。
液态水是碳基生命存在的重要条件，广阔海洋的热容量也是保持地球气温相对稳定的重要条件。目前这还是太阳系中独一无二的环境（很早以前，火星上也许也有这种情况）。
地球最外层是一个大气圈，它均匀的包围着海洋和陆地，这个大气圈没有确切上限，甚至在2000~16000 公里的高空中，仍有稀薄的气体和基本粒子。
值得一提的是，在大气层的上部，有许多高速运动的金属颗粒，这些是地球生命制造出来的各种卫星。它们把地球变成一个宇宙中相当吵闹的地方，至少在微波的频率上，充斥各种各样的嘈杂电波信号，一直不停的向宇宙深处散播。
由于地球的引力作用，几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内，其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内，产生各种天气活动，这些天气活动都不是很剧烈，无论飓风时速还是闪电规模都比其他星球上发生的要和缓许多。
地球的大气是由77%的氮、21%氧和微量的氩、二氧化碳和水组成，还有不到千分之四的微量气体。与其他行星相比，大部分组成物质都比较常见，唯一不同的是地球大气中含氧量较大，氧气是很活泼的气体，容易和其他物质快速结合发生氧化，它们由地球上的生命制造，又反过来对地球上的碳基生命至关重要，而相对于宇宙中或许存在的硅基、硫基、氨基生命则不是很重要，反而有可能是致命的毒气。
除了氧气，地球大气中的二氧化碳也很重要，这种物质使地球不象宇宙中的许多行星那样寒冷、那样的极端温差，这是因为二氧化碳属于一种温室气体，可以制造温室效应来维持地表气温。造成的效果更是非常明显，它使地球的平均表面温度全面提高了35度左右，如果没有二氧化碳，温度会在夜间迅速下降到零下21度，把海洋全部冻结成冰，毁灭所有的碳基生命，但是二氧化碳太多的话，又会引发一场灾难，最直接的例子就是金星上的温室地狱，那儿的环境标志着太阳系中最恶劣的情况。
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