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内容推荐 海洋是如何形成的? 为什么地球自转速度在变慢? 未来的地球会是什么样子? 这些只是这本插图精美的书中涉及众多引人深思的问题的一小部分。《地球之书》跨越了地球的整个历史,从46亿年前地球的诞生到未来数十亿年后必然的灭亡。 这本书用250个精心挑选的里程碑事件,向读者展示了地球的诞生与发展,涉及地球的形成、超级火山、来自太空的“地球自拍”、地球末日等有趣的话题。从海洋的形成,到第一次危险的极地探险,再到宇宙与地球的未来。跟随吉姆·贝尔博士来一场地球探索之旅吧,这场旅程涵盖了物理学、化学、生物学、天文学、地质学、矿物学、行星科学、生命科学、大气和气候科学、公共政策学和工程学等多个学科的知识,由此理解我们的世界今日何以如此,以及未来又将会怎么样。 地球科学史上最重要、最有趣的故事尽在《地球之书》。快打开书,来领略这颗蓝色星球的魅力吧! 作者简介 吉姆·贝尔博士,现为亚利桑那州立大学地球和空间科学学院教授,及康奈尔大学天文系兼职教授。作为行星学会主席,在自然科学和空间探索领域,他是一位活跃、多产的公众讲述者,赢得2011年美国天文学会颁发的卡尔·萨根奖。吉姆·贝尔现身大量的广播和电视节目,包括美国全国广播公司《今日秀》和美国公共电视网的《新闻时刻》,以及《探索》、《国家地理》和《历史》等有线频道的众多节目。吉姆·贝尔另著有《来自火星的明信片》、《火星3D》和《月球3D》等作品,参与美国宇航局自动化探索任务如近地小行星交会任务、火星探路者号、火星勇气号、机遇号和好奇号火星车,以及月球勘测轨道器。为了表彰他的贡献,主带小行星8146号命名为吉姆·贝尔星。 目录 引言 约45.4亿年前/地球诞生 约45.4亿年前/地核形成 约45亿年前/月球诞生 约45亿—40亿年前/地幔和岩浆海 约45亿—40亿年前/冥古宙 约4l亿年前/晚期大撞击 约40亿年前/大陆地壳 约40亿年前/地球的海洋 约40亿—25亿年前/太古宙 约40亿—30亿年前?/板块构造 约38亿年前?/地球上的生命 约37亿年前/叠层石 约35亿年前/绿岩带 约34亿年前/光合作用 约30亿—18亿年前/条带状铁建造 约25亿年前/大氧化 约20亿年前/真核生物 约12亿年前/性的起源 约10亿年前/复杂的多细胞生物 约7.2亿—6.35亿年前/雪球地球 约5.5亿年前/寒武纪生命大爆发 约5亿年前/比利牛斯山的根基 约4.8亿年前/阿巴拉契亚山脉 约4.7亿年前/最早的陆生植物 约4.5亿年前/集群灭绝 约3.75亿年前/最早登陆的动物 约3.2亿年前/乌拉尔山脉 约3.2亿年前/爬行动物 约3亿年前/阿特拉斯山脉 约3亿年前/联合古陆 约2.52亿年前/大灭绝 约2.2亿年前/哺乳动物 约2亿年前/三叠纪大灭绝 约2亿—6500万年前/恐龙时代 约1.6亿年前/最早的鸟类 约1.55亿年前/内华达山脉 约1.4亿年前/大西洋 约1.3亿年前/花 约8000万年前/落基山脉 约7000万年前/喜马拉雅山脉 约6600万年前/德千地盾 约6500万年前/阿尔卑斯山脉 约6500万年前/恐龙灭绝撞击 约6000万年前/灵长类 …… 注释与延伸阅读 序言 把整个世界的历史编入 一本书是一项艰巨的任务。 我所指的不只是人类的历史 和我们的各种成就,而是整 个地球的历史:从大约45亿 年前,太阳和太阳系在旋转 的气体尘埃星云中形成,到 大约50亿年后,我们所在的 星球在最后的垂死挣扎后不 可避免地毁灭。在地球表面 、内部和周围发生的所有事 情中,有哪些值得入选地球 历史上最重要的250个里程 碑? 我尝试回答这个问题, 不仅基于自己作为地质学家 和行星科学家的训练,也基 于我在野外考察、遥感和数 据计算分析方面的背景和经 验,还包括我个人的见解。 例如,我的大部分专业教学 和研究工作都集中在行星与 空间科学研究上,以地球科 学和我们所在行星已有研究 作为基础,对其他行星和太 阳系天体比如火星和月球进 行研究。因此,我倾向于认 为地球不仅是我们人类和数 以百万计的其他物种的家园 ,也是我们所在宇宙附近围 绕太阳运行的行星、卫星、 小行星和彗星家族的一员。 事实上,从太空研究地球以 及研究其他行星来了解我们 自己的行星,是了解地球的 一个主要途径,通过这种方 法我们得到了很多对地球的 认识。 当我教授地球科学时, 我一定会强调,研究地球就 像研究一系列嵌套在一起、 相互缠绕的球体一样:有岩 石圈,遍及地球的石质表面 和内部;有大气圈,那一层 薄薄的气体可以保暖地表和 维持生命;有地磁圈,这个 磁罩保护我们的世界不受有 害太阳辐射的影响;有水圈 ,那一层薄薄的表层水,主 要存在于大洋中,也存在于 陆缘海、湖泊、河流、冰川 和极地冰盖中;最后还有生 物圈,这是地球上所有生物 的集合。每一个圈层对我们 地球的历史来说都是至关重 要的,它们都以难以厘清的 复杂方式建立着相互关联。 要真正把地球理解为一个系 统,就需要了解所有这些圈 层的影响。 因此,地球的历史跨越 了物理学、化学、生物学、 天文学、天体生物学、地质 学、矿物学、行星科学、生 命科学、公共政策、大气科 掌、气候科学、工程学等许 多自然科学和社会学科及其 子领域。我试图捕捉跨越所 有这些领域的里程碑式的事 件和发现,希望通过这些广 阔的阅历和专业知识帮助我 们了解世界是如何变成这样 的,以及未来将会发生什么 。 按照这个想法,我从成 千上万的科学家、探险家、 发明家等人中挑出了大约 120位,他们以了解我们的 星球为职业,在我选出的这 些具有里程碑意义的事件和 发现中做出了重大贡献。其 中一些人是妇孺皆知的,如 柏拉图、达·芬奇、麦哲伦 、牛顿、巴斯德、达尔文、 库斯托、古多尔等。一些人 在学术界或探险界很有名, 但一般公众不太熟悉,比如 斯蒂诺、赫顿、鲍文、魏格 纳、卡林顿、阿加西斯、洪 堡、多布森、阿蒙森、皮尔 里、范艾伦等。还有一些人 对理解我们的世界做出了重 要贡献,但由于某些原因, 在变幻无常的历史记录中显 得默默无闻,如克拉尼、布 罗克、安宁、纳达尔、道库 恰耶夫、巴斯科姆、格里格 斯、安杰尔、诺尔盖和莱曼 等,在本书中您将了解到关 于他们的信息。 许多女性也发挥了重要 作用,她们的不懈努力促进 了我们对地球的了解,是这 些里程碑的重要部分,给我 留下了特别深刻的印象。在 科学史的大部分时间里,一 直是男性主导的,根深蒂固 的传统和其他障碍使妇女远 离科研。尽管早期障碍很大 ,但这种情况在19世纪和 20世纪开始缓慢地发生着变 化。女性对地球及其居民的 开创性研究和发现,如弗洛 伦斯·巴斯科姆(Florence Basom)、多萝西·希尔 (Dorothy Hill)、英奇·莱曼 (Inge Lehman)、玛丽·利基 (Mary Leakey)、蕾切尔·卡 森(Rachei Carson)、戴安· 福西(Dian Fossey)、凯瑟琳 .沙利文(Kathleen Sullivan)、西尔维娅·厄尔 (Sylvia Earle)等,都证明了 这样一个事实,即女性在追 求科学和取得科研成果方面 ,拥有与男性一样的能力。 我试图在这些里程碑中 捕捉到多样性的另一个方面 ,即地球表面和地球内部的 地理多样性。例如,我举出 了所有大陆上主要造山带的 例子,列举和宣告了在整个 地球历史上发生的许多不同 的造山方式。我还举出了构 成地球的主要种类的岩石和 矿物的例子,包括它们是如 何形成的以及它们在人类历 史上发挥了什么作用。我们 星球内部的洋葱皮状的圈层 ——地核、地幔和地壳,也 都值得特别关注,因为它们 在地球释放内部热量的过程 、产生强磁场的过程以及大 陆和海洋随时间变化的过程 中都发挥着特定的作用。你 会看到一条主线贯穿于这本 书,那就是板块构造理论— —把地壳分成几十个板块, 它们相互作用形成新大陆、 洋盆和岛屿,以及潜在的灾 难性地震和火山喷发。板块 构造理论为我们理解地球表 面随时间变化的方式提供了 基础。 我还认为,对现代地质 学家重建的地球主要地质时 期的边界进行界定尤其关键 ,是重要的里程碑。这些边 界是国际公认的地质年代表 的重要组成部分。到目前为 止,我们星球的历史几乎90 %都处于一个被称为前寒武 纪的地质 |