(原创科普童话连载)灵通的仿真人孩子——孙小知(二)
(二)走进大气层的“前世今生”之大气层的形成
经历了上次“氧气堂”之旅,石巧红和李小刚对石博士的实验室更加感兴趣。这不,石巧红趁着父亲不在,带李小刚再次来实验室找孙小知。
孙小知开门见到石巧红和李小刚,就对他们说:“上次带你们经历了氧气的产生,今天我们一起去经历地球大气层的形成。
这次,孙小知带他们穿过知识殿堂的金色大门,走进金光灿灿的“大气奥妙宫”时,就给石巧红和李小刚各递了一个氧气袋。他们就走进了由星际物质凝聚成的疏松地球团。这时大气不单铺在地球表面,而且还渗在地球里面。孙小知介绍说:“这时候的空气中,最多的是氢,约占气体成分的90%,此外还有不少水汽、甲烷、氨、氦以及一些惰性气体,但是几乎找不到氮、氧和二氧化碳。”
突然,石巧红和李小刚感觉大气温度猛烈升高,自己就要被烤化了。孙小知赶紧从大衣兜掏出两件高温防护服,给石巧红和李小刚穿上。孙小知说:“这是地心引力的作用,使疏松的地球团收缩变小,在收缩时,地球里面的空气受到压缩,使地球的温度猛烈升高,地球内部的空气,也就大量飞散到太空中去。但地球收缩到一定程度后,收缩就会变慢,而且在强烈收缩时所产生的热量,也渐渐失散,地球就渐渐冷却,地壳凝固起来。一部分最后被挤出地壳的空气,就被地心引力拉住,围在地球表面,形成了大气层。水汽冷凝成为水,使地壳上开始有了水体。这时大气层是很薄的,大气成分也与现在大气层的成分大不相同,仍是水汽、氢、氦、氨、惰性气体等。”
他们看到地壳凝固起来后,在很长时期内,地球内部又因放射性元素的作用而不断发热,造成地层的大调整,使地壳的某些地方,发生断层和位置移动,许多岩石和地壳中的水,在高温中又继续释放出来,增添了江河湖海中的水量。被拘禁在岩石或地层中的一些气体,包括二氧化碳在内,也大量跑出来,充实了稀薄的大气层。
孙小知介绍说:“这个时期的地球大气圈内空气,主要成分就变为水汽、氮、二氧化碳和氧了。不过,这时期二氧化碳比现在多,而氧比现在少。因为这时大气上层已经有了许多水蒸气,它们受到太阳光的照射,一部分分解为氢和氧。这些分解出来的氧,一部分与氨中的氢结合,使氨中的氮分离出来; 一部分与甲烷中的氢结合,使甲烷中的碳分离出来,这些碳又与氧结合成二氧化碳。”
看着眼前所展现的地球大气形成过程,孙小知指点着继续介绍说:“据同位素测定,地球生成已有五十多亿年,大约距今十八、九亿年前的地球,水里面已经渐渐有生物生成。距今七、八亿年前,地球陆地上开始出现植物,当时大气中二氧化碳含量比较多,所以十分有利于植物的光合作用,使植物大为繁茂。大量植物进行光合作用,吸收了大气中丰富的二氧化碳,放出了氧,使大气中含氧量大大增多。 距今大约五亿年前,地球上动物增加很快,动物的呼吸,又使大气中部分的氧转为二氧化碳。地球上动物植物增多后,它们的排泄和死亡腐烂, 使动植物的蛋白质一部分变为氨和铵盐,另一部分直接分解出氮。变为氨和铵盐的一部分,通过硝化细菌和脱氧细菌的作用,有一些变为气体氮,进入大气。这样大气的成分逐渐达到现在的水平。由于氮气不太活跃,不容易在正常温度下与其它元素化合,因此在大气中氮约占78%,氧约占21%,氢约占1%,其它微量气体的总和不到1%。”
孙小知介绍完这些总结说:“由此我们可以看出,大气的形成 一方面与地球的形成、地壳的形成有关,一部分又与动植物的出现有关。它不孤立形成的。”
当石巧红和李小刚跟孙小知一起走出“大气奥妙宫”时,孙小知说:“下次你们来时,我会带你们来这个宫的另一面,去体验大气层的厚度。”回到家中的石巧红和李小刚期待着与孙小知的再次相见。
(未完待续)