月球幫地球躲過了雪球的命運

石無魚

暗淡太陽悖論

按照天文學家的說法，像太陽這樣的恒星，屬于那種越燒越亮的天體。這是因為太陽是靠把氫聚變成氦而發光的，這種聚變一開始發生在中心部位，那兒的溫度最高，所以核聚變最先“點燃”。等到中心的氫燃燒完了，核聚變才會漸漸移到靠近太陽表面的區域。考慮到太陽的表面離我們更近，而且光線也更容易逃逸出來，所以這種轉移會讓太陽越來越熱。據科學家推算，早期的太陽每秒釋放出的能量只及現在的70%，如此一來，早期地球的溫度比現在差不多要低25℃。

這可不是鬧著玩的。在氣溫下降25℃的情況下，除了熱帶地區，地球上其他地方的水都結成冰，整個地球也差不多成一個冰球了。液態水的存在是生命進化的必要條件，水都凍結了，還怎么進化出生命來呢？

蹊蹺的是，在地球上這一切似乎并未發生。地質史上的記錄表明，地球上除了在24億年前曾出現過短暫的冰期，其他時間一直比較暖和。大量與水流有關的沉積巖表明，38億年前就存在液態水了。而挖掘出的35億年前地球上最早生命的化石也表明，那時覆蓋地球表面的不是冰而是水。地球差不多以目前這個平均溫度存在了28億年，沒有證據表明地球上曾經存在過全球范圍的冰凍期。

由此可見，上面的理論推算是不對的。這個理論和實際的不一致，被稱為“暗淡太陽悖論”。

過去，對這一悖論的解釋有很多假說。其中一個比較讓人信服的假說認為，當時地球大氣中的二氧化碳濃度比現在要高得多，它們為地球捕獲了更多的太陽熱量。

那么，濃度這么高的二氧化碳是從哪里來的呢？科學家研究的結果是，這些二氧化碳是地球早期活躍的火山噴發釋放出來的。

月球幫地球保溫

至于為什么地球的早期火山活動會那么活躍，這個問題一直困擾著天文學家，但現在我們有了一個答案——月球。

當月球和地球形成之時，地月距離只有2萬千米，而現在兩者的平均距離是38萬千米。那時地球的自轉速度也快得多，一天差不多只有3小時。

這兩個因素意味著兩個天體之間的引力作用會更強。說到引力作用，這里要多說一句。當兩個天體距離足夠遠的時候，我們可以把它們各自的形狀、大小忽略，近似地看作兩個理想的點。但是在考慮地球-月球這樣的系統時，它們的形狀和大小就不能忽略了。這樣一來，引力作用就比理想狀態下要復雜。譬如眾所周知，地球面對月球的一側受到的引力要大于背對月球的一側受到的引力;受力不平衡的結果是，面對月球的一側拉扯背對月球的一側，從而形成海洋的潮汐。

引力的潮汐作用不僅對海水的運動有影響，對固體的地殼同樣也有影響。巖石在潮汐作用下，會反復摩擦，更容易斷裂，給火山噴發創造條件。我們的太陽系中就有一個典型例子。木衛一由于跟木星靠得太近，受木星潮汐作用的影響，它表面的火山非常壯觀。

所以，也許正是月球潮汐作用引發的大規模火山活動，帶給地球一個溫室氣體濃度更高的大氣層，使地球在太陽能量不足的情況下，躲過了凍成一個雪球的命運。

從這里我們再次看到了宇宙中適合生命存在的條件的苛刻：地球雖然處于太陽系的適宜居住帶上，但如果沒有月球這樣一顆衛星，它在大部分時間里說不定還是不適合生命居住的。這對于我們尋找外星生命，是一個重要啟示。