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給忙碌青少年講地球科學:重新認識生命家園(簡體書)
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給忙碌青少年講地球科學:重新認識生命家園(簡體書)

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商品簡介
作者簡介
名人/編輯推薦
目次
書摘/試閱
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商品簡介

作為人類現今所知的、宇宙中唯一存在生命的星球,地球能否算是星海中最特殊的存在?這顆已經誕生了45億年的星球,究竟經歷了怎樣的變化和磨難,才演化出生命這一最為神奇的造物。

本書講述地球的誕生和歷史、地球結構、板塊構造、地球“圈層”以及人類對它的影響,並教你如何像科學家一樣仔細觀察地球,欣賞這顆貌似平淡而又充滿奇跡的行星。你將驚奇地發現:地球曾由一團紅彤彤的熔巖變作一顆巨大的雪球;北極地區曾在高溫下曬過太陽;整個地中海滄海變作桑田,化作沙漠又被洪水填滿。而這一切,只是地球上發生的真正偉大奇跡的序幕,生命誕生才是45億年裡的真正高潮。在浩瀚的宇宙劇場裡,地球或許只是一個極小的舞臺,但作為我們迄今所知的唯一家園,我們有必要去重新認識它。


作者簡介

《新科學家》,創刊於1956年,是一個國際化的科學雜志,內容聚焦最前沿的科技發展。因其獨特的視角和新穎的切入點,被科學家和普通民眾廣為傳閱,在全世界有500萬忠實讀者,是英國高校的必訂刊物。

馬志飛,地質勘探高級工程師,北京科普作協會員,著有《石頭記》等作品。在《中國科學報》《中國礦業報》《南方周末》《地球》等多家報刊雜志發表文章500多篇。


名人/編輯推薦

★超豪華創作陣容,英國科普頂流、現今已有66年歷史的《新科學家》雜志發起,7位名校教授聯袂創作。

★地質科普作家、地質勘探高級工程師馬志飛翻譯

★適宜的氣候是如何產生的,咆哮的海洋與水系,不定性的火山與地質構造,狂暴的天氣與氣候,從已有的知識,到未知的學問,藏著令人著迷的規律。

★書後附有精心策劃的50個有用知識點,包括閱讀建議和深度學習的參考書,地球史上的大爆炸、世界之最等有趣的內容……寓教於樂,既有知識密度,讀起來又輕松有趣。


地球是一個令人驚訝的地方。或許你並不這麼認為,特別是當你眺望窗外時,看到眼前的一切都覺得十分平凡。但是,如果你能像科學家一樣仔細研究它,就會發現一些更有趣的東西,甚至包括一些令人難以置信的事情。這顆行星曾經是一團熾熱的熔巖,也曾經是一個巨大的雪球。北極的溫度曾一度炎熱如同熱帶,整個地中海也曾是一片幹涸,直到大洪水將其重新填滿。

即使在今天,我們的生存依然要依賴於那些看不見的奇跡。這顆行星得益於一層看不見的防護罩的庇護才免受紫外線的傷害,而另一層防護罩則使它免受來自太陽高能帶電粒子流的侵襲。我們適宜的氣候本身就是一個奇跡,它受到土壤、海風、云層反射、巖石鍛造的侵蝕以及火山噴發的制約(火山噴出的氣體使地球變得既涼爽又溫暖)。

還有地球的奇跡:生命。你或許認為,你—作為生物的代表—顯得沒什麼特別。但從整個宇宙的尺度來看,情況並非如此。你出生在目前所知宇宙中唯一一個存在生命的星球上,當然這也是生物汲取營養的唯一之地。

還有一點需要特別強調的,生物不是生活在地球上,它是地球不可分割的一部分。土壤調節氣候的作用是由微生物主導的,當大氣中的微生物數量增多使云層變得更白時,云層把陽光反射回太空的能力就會增強,甚至地球淺表的一些巖石也是由死去很久的生物組成的。

地球可不僅僅是一個在太空遨遊的巨大飛行物,而是一臺由生物與地質、水、冰和大氣相互作用的機器。一切都是相互聯系的。這本書將會幫助讀者更好地認識這些事物,理解它們是如何相互作用的。

前兩章討論地球的誕生和歷史,從它第一次出現圍繞早期太陽旋轉的氣體云,一直講到海嘯將英國與歐洲其他地區隔絕。第3 章研究地球的結構,我們從地表開始,由哺育生命的土壤講到堅硬的鐵質地核。第4 章和第5 章引出板塊構造的概念,這將使我們能夠更多地了解地震、地球溫度的調節機制以及我們大陸未來的漂移。

第6、第7、第8 章從大氣層開始探索地球不同的“圈層”。我們用大部分篇幅探討生命繁衍和天氣變化的大氣底層,但也會有一部分內容涉及太空邊緣。對於水系,我們將潛入海洋,研究驅動全球水流的力量。對於生物圈,我們將探索生命是如何出現的,以及它們是如何影響地球演化的。

最後,我們關注的是人類對地球系統的影響。第9 章介紹了人類世,這是一個新提出的地質時代,旨在認識我們對地球的深刻影響。第10 章介紹了當今氣候變化對生命的最大威脅。我們審視人類已有的知識與未知的學問,並思考我們是否能夠解決這些問題。

衷心地希望這本書能改變你對地球的看法,讓你不再認為它很平凡。或許你會深深入迷的。


目次

1 誕生之初

2 漫長的時間

3 地球內外

4 板塊、地震和火山噴發

5 轉變觀念

6 大氣、氣候和天氣

7 海洋

8 生命

9 歡迎來到人類世

10 氣候變化


結語

50 個有用的知識點

名詞表


書摘/試閱

神秘的開始


人們一般認為太陽系誕生的時間零點是45.67億年前,而到了45.5 億年前,地球約65% 的部分已經組裝完畢。

早期的太陽系是一個充滿活力的地方。在最初的幾億年裡,碰撞很常見,地球很受傷。大約45.3 億年前,就在幼年的地球乳臭未幹時,災難降臨了。它被一個火星大小的物體掃了一腳。撞擊將碎片拋入軌道形成了月球,碰撞產生的能量熔融了地球的表層,抹去了以前所有的地質記錄。那些沒有到達月球的汽化硅凝結為熔巖雨,沉積形成熔巖海。地球最終熔融到地核,形成固體表面的過程再次開始。

正如你稍後將看到的那樣,這並不是月球誕生過程的唯一版本。然而,似乎可以肯定的是,暴力事件仍在繼續,直到41 億至38 億年前的一次持續猛擊才結束,也就是今天所說的“晚期重轟炸”。至於這一階段究竟有多麼激烈,持續了多長時間,目前仍在爭論之中。

這些絕對暴力的事件是我們對地球最初5 億年的認識存在偏差的原因之一,這是一個被稱為冥古宙(Hadean)的地質時代,該名稱源自古希臘神話中的冥王哈得斯(Hades)。科學家編造的故事最符合他們所掌握的證據,證據來自我們的物理和化學知識、動手實驗的結果、對其他天體的觀測以及計算機模擬。

目前科學家正在進行研究,並不斷獲得新的發現,建立新的模型,以回答我們的許多問題。那些被我們自以為已經掌握的理論在不斷受到新證據的挑戰,所以科學家的故事也在變化。

在我們尚未回答的問題中,有一個是關於地球上的水來自哪裡。地球離太陽很近,在形成之初,它可能太熱了,使得水很難從氣云中簡單地凝結出來。無論如何,在形成月球的大碰撞過程中,地球收集到的水很可能會蒸發掉。一種可能的解釋是,水是後來才獲得的,在後期重轟炸期,來自太陽系外的冰冷彗星和小行星將水送到了地球上。

還有一個問題是地殼是什麼時候形成的。今天的地殼幾乎全部由不超過誕生之初38 億年的巖石組成,所以在地面上,冥古宙遺留下的痕跡很少。現存的古老巖石,絕大部分都被熱和壓力改變了。值得慶幸的是,有一種可能已經非常古老,被稱為鋯石的微小晶體,正在向我們傳遞重要信息。再加上不斷改進的微量分析方法,這些發現可能會改寫早期地球的故事。

還有一種方法可以讓我們更多地了解冥古宙,在月球和火星上進行礦產勘探也可以揭示地球在大碰撞之前的樣子。與地球不同的是,這些星球沒有經歷重新熔融,因此在它們的表面上找到真正古老巖石的機會要大得多。我們甚至會有如同中大獎一樣的幸運,找到一塊冥古宙時期被小行星撞擊而進入太空,隨後又降落在月球或火星上的碎片。

有了這些關於對地球誕生之初的知識基礎,接下來讓我們深入探討那些讓地球科學家、天體物理學家和古生物學家夜不能寐的問題。


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