【12】地球的誕生之二                                 作者:陳瓊芬

★ 玉兒用心的為其亞準備點心和水果,才又繼續剛剛的討論。
玉兒:你快告訴我,為什麼會有冰河時期?
其亞:冰河時期的形成原因,科學家也還在研究當中。雖然說法還沒有被確認,但是較多的科學家認為,或許是因為類似聖嬰現象產生,大地無法掌控正確的氣候走向,氣候開始產生嚴重低溫。
玉兒:什麼是聖嬰現象?

其亞:聖嬰是指耶穌基督。地球的氣候是有週期性的,每一個週期的末了,會有氣候反常的現象,不是特別的嚴寒,就是特別炎熱,有時候還會在不應該出現颱風,颶風或龍捲風的地方產生這些氣象。像聖經上的大洪水,摩西十戒裡的紅雨,都可能是聖嬰現象造成的結果。以台灣為例,民國八十七年聖嬰年裡,許多地區出現龍捲風,這是非常反常的,龍捲風是一種容易出現在大陸地區的氣候現象,幾乎不太可能在海島地區發現,就算有形成,也不應該會有災害,但是這一次卻不是如此。親自見到這一個龍捲風的居民說,當時有兩個龍捲風在當地形成,一個還將放置在門口的汽機車吹動,甚至整塊招牌都被拆了下來。這實在事件讓人驚訝的實情!其實不只是台灣地區,同一年裡,有許多國家出現乾旱,洪水和大雪。你來想想,幾千年來,地球的氣候已經相當穩定,在這樣的穩定狀態下,都還會有這種怪異的反常現象,試問,百萬年前,地殼跟大氣層都還不穩定的狀況下,一但出現反常的氣候週期,是不是影響更大,範圍更廣呢。
玉兒:那這麼說,冰河是氣候反常的一種現象。

其亞:可以這麼說。
玉兒:那還有沒有其他說法呢?
其亞:當然有,我說過了嘛!科學家的說法很多,而且沒有定論。
玉兒:那就說來聽聽啊!
其亞:你真囉唆,我看你是想考我吧!好,我就一一說出來,到時候你可要心甘情願稱我為師囉!
玉兒:算了吧!我本來就認同你在這一方面的能力,我只是好奇而已,哪有考你的意思,你要是想這麼多,那就別說了。
其亞:好好好!我說。其實,冰河時期大約出現在一百萬年左右。這是一個整數的算法,正確的時間會有些微的出入,另外要說明的是,冰河不是一夕之間完全結冰,那是經過長時間演化的情況。所以在時間上或許經過數萬年都有可能。在當時,中國大陸的所有高山都覆蓋在冰雪以下。不過不僅是高山喔!就連比較低緯度的山區,都有出現所謂的冰河遺跡,以台灣為例,數十年來,台灣到底有沒有冰河遺跡,一直是古今中外科學家爭論不休的話題。
玉兒:為什麼要爭論呢?
其亞:當然要爭論,這裡面有兩種意義。第一,台灣是經過赤道的國家,它幾乎可以說是氣候恆溫的低緯度地區。如果連它的山區都有冰河出現,那可以證實當時的冰雪確實幾乎覆蓋了全球。第二,如果台灣有冰河,那麼在當時,與台灣同等緯度地高山,應該都可以出現冰河現象。這可以就近證明其它相同地區,卻無法確定的案例。第三,這證明了或許早期的台灣是片結合在大陸的高山,是地殼變動後,二者連接之處下沉,反倒是台灣地區上升,是故台灣成為獨立島嶼。
玉兒:事實呢?
其亞:這件事情最後在民國八十七年有了定論。因為科學家從空中鳥瞰,發現台灣的高山區確實有冰河遺跡,那種鑿形的漏斗狀,是冰河才會產生的現象。
玉兒:快,再說下去。
其亞:好,我這就說。在當時,低緯度地區的冰雪厚度就高達四五百公尺。那你就更別提像北極那樣的地區和高緯度地區了。據估計,高緯度地區的冰雪幾乎要要高達二、三千公尺。一般來說,一層樓約有三到三點五公尺。依照這種算法,當時的冰雪有一百多層樓高,這可比世界最高的摩天樓還可怕。
玉兒:哇!真壯觀。

其亞:不只高度壯觀,就連面積也壯觀,因為在當時,地球上的陸地有三分之一覆蓋在冰雪中。簡單來說,妳舉目望過去,只能見到白藹藹的一片。然後當時的氣溫全都籠罩在零度以下,低緯度地區的平地恐怕也接近零度。
玉兒:冰河是這樣一直持續嗎?
其亞:不是,冰合是成長消退的反覆現象,他並不是一直結冰,然後有一天融化了就恢復正常。在當時,是陸續出現冰河的,這可以從冰河移動的痕跡找到答案。科學家估計,冰河在第一次形成之後,過了一段時間,天氣回暖,冰雪漸漸融化,帶著大量冰塊的冰河水以犀利的刀切磨損,滑流過河床,留下斑斑痕跡。冰的溶解速度或快或慢,使的流動時造成大小不等窟窿。接下來,或許當冰化成水之後的百年或千年不等,冰河現象又來了,大地又逐漸結冰,過一段時間又化開,冰河水又鑿出另一條路徑。一次又一次,終於交替出現在的地理環境。冰河的質量很大,對地球的侵蝕很嚴重,它可以將原來是高原的地方移平,也可能將好好的路面鑿開深達數公里的溝渠。冰河的再造現象,解釋了很多地理環境的謎底。
玉兒:你說來說去,還是沒說到冰河形成的原因。
其亞:喔!差一點忘記。冰河形成的原因最大的條件一定是地球變冷!因為只有溫度不足才會造成這個現象,至於溫度為什麼會失控,有很多說法。首先,科學家是這樣解釋的。在當時,太陽在宇宙中運動的時候,走到宇宙較冷的角落。
玉兒:笑話,宇宙還有較冷的角落。

其亞:當然有,其實,妳不要站在地球的眼光看宇宙好不好。宇宙是一個很奧秘的地方,它的寬廣程度,並不是我們可以想見的,它有自己自然的秩序,各星球也都在運動中。要解釋這部分,又要從很細微的地方說起。首先,我先要說明恆星的運動。恆星從肉眼看起來是不動的,但是那是因為距離太遠了,遠的讓人感受不出他們的動作。不然,就算以人類的最快超音速來比較,恆星的奔跑速度還遠超過它好幾倍。每一件事的評斷,應該是以它的立場與對等角度來衡量。簡單來說,腳踏車比走路快,汽車又比腳踏車快,火車又比汽車快。妳拿火車跟走路比,那當然無從比較,只能說快了很多很多。但是當妳拿火車跟光速比,火車又慢很多很多。以人的速度來說,恆星簡直是用飛的速度在宇宙中快速運動。但是以宇宙的寬廣來論,恆星的奔走簡直像螞蟻繞大草原。這就是人們有時候說恆星的運動很慢,有時又說它運動的很快。對比立場不同,說法當然不同。好了,現在說回宇宙所謂冰冷的角落。恆星與恆星有時候因為互動與距離的關係,會有協助大環境溫度的情況。沒錯,宇宙的深處很冷,但是因為有恆星,所以在恆星附近的溫度較高,恆星團聚的距離近,溫度較溫暖。但是當有一顆星星走到距離其它恆星剛好很遠的地方時,它的相對溫度就會降低。甚至它附近的環境不佳,也會影響它的熱量釋放。例如,我曾經跟妳提到星雲。星雲是宇宙塵石所聚合的霧團,它以不均勻的方式散佈在宇宙四周,也許在當時,太陽的位置剛好奔進一團星塵中,這些星塵組織剛好吸收消耗太陽本來放射的光線,於是地球開始變冷。當然,這種說法只是推測。是否正確沒有人敢說,不過科學家敢提出來,就必定有他們的說法與根據。第二種是從大氣層來解釋。我們知道,新生期的前一段時間,氣候非常炎熱,大地上處處可見沙漠,這時候,造山運動頻頻出現,火山的爆發也常常發生。每一次火山爆發時,地殼就會釋放出大量的硫化物和二氧化碳。

 

空氣中的二氧化碳比例升高,大地產生高度的熱能,到了新生代,突然間火山不在強烈運作,空氣中的二氧化碳並沒有像過去那樣持續增加,我們都知道,植物會因為光合作用而消耗大氣中的二氧化碳。所以比較起來,空氣二氧化碳的濃度不再增加後,會慢慢趨向穩定,所以氣候溫度會比二氧化碳濃度高的時候下降。其實,這一個說法有瑕疵。
玉兒:為什麼呢?
其亞:因為大氣層的變動雖然是溫度差異很重要的關鍵,但是在當時突然減少的二氧化碳,並不會完全阻斷陽光,科學家解釋是說二氧化碳自身可以釋放能量,二氧化碳不增加之後溫度就降低。那太陽的熱能呢?如果太陽的熱能還在,二氧化碳的影響,應該只是超高溫跟常溫的轉變,不到可以將世界凍成冰河。所以另一派的說法是,當地球上一定出現塵幕,用以阻斷了太陽的熱量。至於塵幕發生的原因沒有人可以說明,一派說是地殼釋放氣體的結果。另一派則說是地殼被隕石撞擊所產生的塵幕。
玉兒;聽起來好複雜,你怎麼都記得呢?
其亞:這是一種關聯性的推斷,所以容易記住。不過妳剛剛說複雜,我倒是有話要說,,我已經說出最簡單的常識了,妳要知道,要是以科學家的說法,單單地球冰河的眾多理由中,隨便挑出一種來說,都可以說上三天三夜。其實,地球的現象就是宇宙現象的一種。地球在宇宙的環節裡,它的一舉一動全部受著天文變化的影響。要研究天文,妳就不能忽略地球現象,要了解地球現象,你也不得不去探討天文奧秘。

玉兒:這是第二種說法,第三種呢?
其亞:第三種是說地球的角度產生變化。我們都知道地球不是呈現直線角度旋轉,它是以略向側邊傾斜二十三點五度的方式,對著太陽作軌道運轉。科學家認為,這一個傾斜度是會變化的,當然,它不是一年十年或百年之間的事,而是千萬年的變化,當地球在每千萬年的旋轉中,角度慢慢增大,以至於地球軌道的偏心率加大,此時對太陽的軌道垂直角度也加大。這時候,太陽對地球的照射呈現極度斜照,所以在斜度大的地區產生冰河。這就好比太陽最接近地球的時間其實是秋冬二季,但是因為軌道斜度大,所以溫度低。春夏二季,太陽雖然離地球遠,但是角度垂直陽光直射,所以炎熱。另一種說法是說兩極的變化。是跟前一種說法也接近的地方,因為地球既然也產生偏離,最冷的地方就不再是南北極,而可能是地球的任何兩端。在偏離某一個對等的角落,因為角度影響,長年變成冰雪覆蓋。等到千年萬年之後,角度迴轉,下一處又成了二極。於是冰河時期產生。最後一種說法是說因為前一期的造山運動造成高山,這些高度較高的地區產生冰河。但是這也有問題,如果高山處有冰河,下一波造山運動時,難保這些冰河遺跡還在。當然,如果要解釋因為地殼變動而下陷是說的過去。但是不見得每一處的冰河都是如此,冰河遺跡處處可見,必須剛好將這些本來很高的山區,一一降低高度,甚至連低緯地區的高山都要低上數百公尺才可以解釋的過去。不過,我不敢說這種說法一定不成立,因為地球處處充滿著不可思議的變動,或許它真的有能力將大陸緩降成今天的模樣。好了,單單介紹冰河時期就說掉了半個小時。

玉兒:沒關係,我聽的很過癮呢!我們剛剛才研究到新生代裡的冰河現象,現在你可以繼續說新生代的事了。
其亞:新生代在冰河時期告一段落後,也就即將結束了。這時候,氣候漸漸穩定,我們這些小生命,就開始攻佔這一個地球了。
玉兒:咦!我突然有個問題。你想想,地球每一次大變化都經過數千萬年,至今有人類才有百萬年,我在想,是不是在每一次斷層的夾縫中,有可能冒出高等生物,等到冰河時期或氣候異常時,這些生物完全滅亡,下一回合再出現其他生命的演化。
其亞:問的好。老實告訴妳,科學家就曾經這樣猜測,而且還有人將這種構想拍成電影。影片中說,地球的另一次高度文明是在某某時期產生,還說當時的科技遠勝過今日。不過啊!說一個叫人氣餒的推測,應該不曾有過才對,怎麼說呢?第一;地球從形成至今,都在強烈演化當中,早期的地球不適合生物,演化是循序間進的,不會憑空出現。第二;我們沒有發現恐龍時期之外的化石,簡單來說,化石的存在是地球過客最好的證明文件。但是遺憾的是這些化石沒有找出其他文明的蛛絲馬跡,所以說,可能性不大。
玉兒:那這麼說,新生代之後,地球的外觀就差不多定型了。氣候漸漸穩定,成為現在的世界。

其亞:這麼說也對。在這時期之後,氣候從濕冷變乾燥,大氣層裡的成分漸趨穩定,太陽的互動關係也正常化。世界開始活潑起來了。不過,就算一直到現在,地殼的變化都還持續喔!妳不要以為地殼是不會運動的。人類的生存史是很短的
,對於地殼的演化動作似乎毫無感應。我說過,研究天文是要以長遠眼光來定論的。就人類的時空,地殼目前正在持續而緩慢的變動著。就地球的時間來說,地殼正在進行自身快速的演化。
玉兒:好,我總算懂了地球的形成史。咦,那我想請問你,你剛剛說,地球其實還在演化中,那地球現在有冰河嗎?
其亞:當然有。地球的最高山區之一[珠穆朗瑪峰],就還有冰河存在。它還在像冰河時期一樣,鑿創著當地的地形。萬一千年之後,地殼的變動,使得它高度下降,或溫度增加,它的冰河就會融化流竄 ,以致鑿動附近的山麓,留下冰河遺跡。反正,妳不要以為我們居住的地球是常態。套句常話,就人而言,地球穩定的很,就宇宙的眼光,地球與宇宙正在進行著強烈而且快速的改變。
★ 說完,兩個人高高興興的動手準備午餐了。不知道下一集,其亞與玉兒還會討論多少有關天文的有趣故事呢?歡迎有興趣的小朋友,一起期待下一集的奇妙的宇宙世界。

 

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