传说发现杠杆定律的古希腊学者阿基米德,曾经夸口说,给我一个支点,我就能翻转地球。地球硕大无比,这似乎是难以想像的事。但是过了2000多年之后,英国著名物理学家卡文迪许果真给地球“过秤”。卡文迪许在1798年根据牛顿的万有引力定律,设计并进行了有名的扭秤实验,测出引力常数,从而轻而易举地计算出地球的质量和平均密度。以后科学家对引力常数值作了一次又一次的测算,所得结果也一次比一次更为准确。目前公认的地球质量数值,为5.976X1021吨。
那么,地球自诞生以来,质量有无变化呢?
大多数人认为地球质量是在不断增加的,增加的物质就是从天外飞来的陨石。陨石的质量确实不可低估。世界最大的铁陨石有60吨重。我国新疆发现的第三号铁陨石也有30吨重。1976年随一场陨石雨降落在我国吉林的世界第一号石陨石,重达1770公升。还有那些个体重量微不足道的流星尘,因数量巨大,总的质量更为惊人。美国学者彼得·赫德瓦里在1976年甚至断言,大陆地壳是由飞入地球的陨石物质演化而来的。当今在地球上已经找到了几百个明显的陨石坑,证明地球曾不断遭到陨石的撞击。
关于降落地球的陨石数量和质量,美国天文学家英格利斯归《行星.恒星.星系》一书中作了详细计算。他的出发点是:任一位观测者只能看见整个上层大气的一小部分(约10万分之一)。在没有流星雨的正常时候,一个观测者在夜间的每1小时可望见10颗左右的流星。照此推算,整个地球每天要遭受大约2400万颗流星的撞击。若再加上那些视力不及的流星,估计数字可增至每日80亿颗。如此大量的流星物质经过地球大气而坠落地球,他认为无疑会给地球增添一定的质量。据他估算,每年落到地面的地外物质有500万吨之多。前苏联伊凡诺夫斯基的估计数字则要小得多。他在所著的《太阳和它的家属》一书中,算出每昼夜间约有6.5吨宇宙物质坠落地球,每年地球的质量约增加2372.5吨左右。(www.xing528.com)
可是也有人认为,尽管不断有天外物质加入到地球上来,但地球物质也在不断向外逃逸。地球的大气层是会“漏气”的。大气圈的最外层就被称为散逸层,因为这里不断有高速度运动的空气质点逃逸到星际空间去。另外,大规模的火山爆发,也可能使一部分火山尘飘落到太空。1879年,英国天文学家小达尔文(进化论创始人达尔文的儿子)曾提出月球起源于地球的大胆。设想,他认为月球是在地球历史的早期从地球体中飞出去的,太平洋就是那次分离留下的遗迹。由于这个假设可以解释月球不具有铁核和太平洋底部没有花岗岩等事实,所以至今仍有不少鼓吹者。月球的质量为7.35×1016吨,为地球质量的1.23%,这个数字也是颇为可观的。如果小达尔文的说法是果真的话,那么地球的质量非但没有增加,还在减轻哩。
如此看来,地球的质量究竟有无变化,变化的幅度是多少,今后还将怎样变化,这些都需要有人定期给地球“称一称”,才能广见分晓。
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