月球帮地球躲过了雪球的命运

石无鱼

暗淡太阳悖论

按照天文学家的说法，像太阳这样的恒星，属于那种越烧越亮的天体。这是因为太阳是靠把氢聚变成氦而发光的，这种聚变一开始发生在中心部位，那儿的温度最高，所以核聚变最先“点燃”。等到中心的氢燃烧完了，核聚变才会渐渐移到靠近太阳表面的区域。考虑到太阳的表面离我们更近，而且光线也更容易逃逸出来，所以这种转移会让太阳越来越热。据科学家推算，早期的太阳每秒释放出的能量只及现在的70%，如此一来，早期地球的温度比现在差不多要低25℃。

这可不是闹着玩的。在气温下降25℃的情况下，除了热带地区，地球上其他地方的水都结成冰，整个地球也差不多成一个冰球了。液态水的存在是生命进化的必要条件，水都冻结了，还怎么进化出生命来呢？

蹊跷的是，在地球上这一切似乎并未发生。地质史上的记录表明，地球上除了在24亿年前曾出现过短暂的冰期，其他时间一直比较暖和。大量与水流有关的沉积岩表明，38亿年前就存在液态水了。而挖掘出的35亿年前地球上最早生命的化石也表明，那时覆盖地球表面的不是冰而是水。地球差不多以目前这个平均温度存在了28亿年，没有证据表明地球上曾经存在过全球范围的冰冻期。

由此可见，上面的理论推算是不对的。这个理论和实际的不一致，被称为“暗淡太阳悖论”。

过去，对这一悖论的解释有很多假说。其中一个比较让人信服的假说认为，当时地球大气中的二氧化碳浓度比现在要高得多，它们为地球捕获了更多的太阳热量。

那么，浓度这么高的二氧化碳是从哪里来的呢？科学家研究的结果是，这些二氧化碳是地球早期活跃的火山喷发释放出来的。

月球帮地球保温

至于为什么地球的早期火山活动会那么活跃，这个问题一直困扰着天文学家，但现在我们有了一个答案——月球。

當月球和地球形成之时，地月距离只有2万千米，而现在两者的平均距离是38万千米。那时地球的自转速度也快得多，一天差不多只有3小时。

这两个因素意味着两个天体之间的引力作用会更强。说到引力作用，这里要多说一句。当两个天体距离足够远的时候，我们可以把它们各自的形状、大小忽略，近似地看作两个理想的点。但是在考虑地球-月球这样的系统时，它们的形状和大小就不能忽略了。这样一来，引力作用就比理想状态下要复杂。譬如众所周知，地球面对月球的一侧受到的引力要大于背对月球的一侧受到的引力;受力不平衡的结果是，面对月球的一侧拉扯背对月球的一侧，从而形成海洋的潮汐。

引力的潮汐作用不仅对海水的运动有影响，对固体的地壳同样也有影响。岩石在潮汐作用下，会反复摩擦，更容易断裂，给火山喷发创造条件。我们的太阳系中就有一个典型例子。木卫一由于跟木星靠得太近，受木星潮汐作用的影响，它表面的火山非常壮观。

所以，也许正是月球潮汐作用引发的大规模火山活动，带给地球一个温室气体浓度更高的大气层，使地球在太阳能量不足的情况下，躲过了冻成一个雪球的命运。

从这里我们再次看到了宇宙中适合生命存在的条件的苛刻：地球虽然处于太阳系的适宜居住带上，但如果没有月球这样一颗卫星，它在大部分时间里说不定还是不适合生命居住的。这对于我们寻找外星生命，是一个重要启示。