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地球誕生的最初一億年

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阿波羅17號拍攝的地球「藍色彈珠」照片
阿波羅17號拍攝的地球「藍色彈珠」照片 · NASA/阿波羅17號機組員 · Public Domain

一句話答案

地球約在45.4億年前由太陽系殘餘塵埃吸積而成,早期因不斷碰撞而熔融成岩漿海,重的鐵元素下沉形成地核,才逐漸分層冷卻出今天的樣貌。

先想想

地球一形成,就長得跟現在一樣,有海洋、有大氣嗎?

地球是太陽系圓盤中一顆逐漸吸積周遭塵埃與微行星而長大的岩石行星。早期因不斷遭受撞擊,表面幾乎是一片熔融的岩漿海,完全不適合任何生命存在。

較重的鐵、鎳元素在熔融狀態下往地心下沉,形成地核;較輕的矽酸鹽則浮在外層,冷卻後成為地函與地殼,地球因此分層出「核—函—殼」的構造。

月球怎麼來的?

目前最主流的說法是:一顆火星大小的天體(忒伊亞)在地球形成初期與其相撞,噴出的碎屑物質繞地球運行後聚合成了月球。

地球內部分層構造剖面圖
地球內部分層構造剖面圖 · 原始資料:USGS;向量圖:Anasofiapaixao

🕰 時間表

  1. 約 45.4 億年前

    地球由原行星盤殘餘物質吸積成形

    誕生時間比太陽略晚

  2. 誕生後數千萬年內

    撞擊與放射性衰變的熱,讓地表成為一片熔融岩漿海

    此時的地球完全不適合生命存在

  3. 熔融期間

    鐵鎳等重元素下沉、輕矽酸鹽上浮

    重力分異造就了地核、地函、地殼的分層構造

  4. 約 45 億年前

    火星大小的天體忒伊亞斜撞地球,噴出的碎屑聚成月球

    大碰撞說同時解釋了月球成分與地軸傾斜

  5. 約 44 億年前

    地表冷卻到能保有液態水,最古老的鋯石結晶形成

    海洋出現,為生命鋪路

  6. 約 41~38 億年前

    後期重轟炸期,大量小天體撞擊地表

    撞擊平息後,地球環境才真正穩定下來

📋 知識統整表

📌 重點速查

名詞一句話說明為什麼重要
吸積塵埃與微行星靠重力聚集成行星地球誕生的基本機制
岩漿海早期地表整層熔融的狀態讓重力分異得以發生
重力分異重元素下沉、輕物質上浮的分層過程形成地核、地函、地殼
大碰撞說月球源自忒伊亞撞擊噴出的碎屑同時解釋月球成分與地軸傾斜
冥古宙地球最初約六億年的地質時代岩石紀錄極少的一段「黑暗期」

⚖️ 地球分層對照

圈層主要成分狀態與特徵
地殼矽酸鹽岩石固態,最薄的一層
地函富含鎂鐵的矽酸鹽固態但能極緩慢流動,驅動板塊
外核鐵、鎳液態,流動產生地球磁場
內核鐵、鎳高壓之下呈固態

🔢 關鍵數據

項目數值
地球年齡約 45.4 億年
地球半徑約 6371 公里
地殼厚度陸地約 30~50 公里、海洋約 5~10 公里
月球形成約 45 億年前
已知最古老礦物約 44 億年的鋯石(澳洲傑克丘)

為什麼?

為什麼地球內部會分層?

早期地球高溫熔融,重的鐵、鎳元素因重力下沉到中心形成地核,輕的物質則浮在外層形成地函與地殼。

為什麼地球有磁場?

液態外地核中熔融的鐵、鎳因地球自轉而流動,形成「發電機效應」,產生了保護地表生命的磁場。

如果地球沒有磁場會怎樣?

太陽風會直接侵蝕大氣層,就像火星一樣,地球可能無法長期保有濃厚大氣與液態水。

知識連結

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💡 冷知識

地球內部的地核溫度估計高達攝氏5400度,幾乎跟太陽表面一樣熱。

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地心毀滅 The Core (2003)電影

電影誇張描繪地核停止轉動的災難情節並不寫實,但反而是認識「地球分層構造」的有趣切入點。

找官方預告片 →

地球是怎麼形成的 How the Earth Was Made (2009)紀錄片

HISTORY 頻道的地質紀錄片,完整說明地球從熔融岩漿到今天分層構造與宜居環境的形成過程,比科幻片更貼近真實地質學。

小測驗

1. 地球內部為什麼會分層成地核、地函、地殼?

2. 目前最主流的月球起源說法是?

3. 地球磁場是怎麼產生的?

今天你學會了

  • •地球由太陽系殘餘塵埃吸積而成,早期是一片熔融岩漿海
  • •重元素下沉形成地核、輕物質上浮形成地函與地殼,造就了分層構造
  • •月球很可能來自一次遠古天體大碰撞

資料來源

  • USGS - Age of the Earth
  • Wikipedia - 地球歷史