图解:蟹状星云-RT不稳定性(瑞利泰勒不稳定性)的一个例子是蟹状星云。蟹状星云位于金牛座星系中,由超新星残余物质和脉冲风星云组成。
原始行星非常小且非常热,以致于无法吸引星云中大量存在的挥发性气体:氢气和氦气。这也导致了类地行星(水星、金星、地球和火星)拥有金属或硅酸盐质地的地幔。这些星球上的大气层要么非常薄,要么不存在。
另一方面,类木行星(木星、土星、天王星、海王星)离高温区域足够远,因此它们的温度较低,足以在表面积累氢气和氦气。这些行星主要由氢气、氦气、甲烷和氨组成,通常被称为气体巨星。
早期地球据估计,由于引力压缩,早期地球的压力和温度都非常高。与此同时,地球经常被流星撞击,自身存在着不间断的放射性衰变。这个时代被称之为“冥古宙”(Hadean Age)。“Hadean”这个词源自希腊语,意为地府或阴间。
早期的地球很大程度上是熔融状态。类似水或油,密度更高的金属液体沉入到地球的中心,形成主要由铁元素组成的地核;那些密度较小的硅酸盐液体覆盖在地核表面,形成一层岩石地幔。
图解:地核部分图层 大地和天空,裂缝,地球物理学-图片部分由NASA提供
流星和彗星的持续性撞击,导致了地球上火山的形成。这一因素,和侵入性岩浆活动一起,使得地壳逐渐形成。火山排出的气体,促进了地球上大气层的形成,这层薄薄的大气层具有保护性。
水蒸气慢慢地冷凝,其含量由于冰彗星的贡献而逐渐增加。水蒸气在大气中积聚,并降低了地球表面的温度,进而使得海洋得以形成。火山也为大气补充了二氧化碳和氮气。
同样在这个时代,大约7000至9000万年前,地球的天然卫星月球,被认为是在地球和另一个原始行星忒伊亚的碰撞中形成的。这种假说称为“大碰撞说”。更多关于月球形成和演变的信息可以在这里找到。
太古宙在冥古宙的末期,大约38亿年前,太古宙(Archean Age)开始了。“Archean”这个词源自希腊语,意为“开端”或“初始”。在这个时代,生命开始出现在地球上。地球更为冷却,冷到足以产生和维持生命。
即使这样,太古宙的生命形式并不如现今这般多种多样。当时的大气层仍然缺少臭氧层和足够的氧气。地幔约有1600 °C, 促进了地球上摇晃的地质活动。诸如板块构造的过程发生地越来越快。随着地球表面持续地改造形状,大陆分裂并形成了几块大陆板块。