今天是4月2日，也是世界地球日(Eart说我们每年都保护Day)。每年都要保护地球环境，热爱家园，但是你知道地球的历史吗？地球的历史太长了(46亿年)，人类文明只是瞬间的。然而，在漫长的46亿年里，地球并不枯燥——大陆的聚合与分离，生物物种的爆发与灭绝，地球，我们的家园，发生了无数迷人的故事。
生产:中国科普
关西
中国科学院计算机网络信息中心
春节期间，一部流浪地球电影引起了公众对科幻小说和天文学的兴趣，但也让人们关注地球的生态环境。
世界地球日(Earth和ay)是每年4月2日为世界环境保护设立的节日，旨在提高人们对现有环境问题的认识，动员人们参与环境保护运动，通过绿色低碳生活改善地球整体环境。地球日由盖洛德·尼尔森·丹尼斯·海斯于1970年发起。如今，地球日的庆祝活动已经发展到全球192个国家，每年有10多亿人参加，成为世界上最大的民间日。
说到地球的历史，人们可能会感到困惑和着迷。我感到困惑的原因是地球的历史太长了（46亿年）。与人类文明相比，它只是瞬间的。然而，在漫长的46亿年里，地球并不无聊。它经历了一系列重大事件，如大陆的聚合和分离、生物物种的爆发和灭绝，探索这些事件的原因、过程和结果，令人着迷，甚至令人难忘。
在这个纪念地球母亲的日子里，让我们回顾一下46亿年来地球上发生的一切！
一、合久必分，分久必合
给你一张撕碎的报纸，相信你总能根据报纸边缘的文字和每个碎片的轮廓来修复拼接。
当你面对世界地图时，你有一种冲动，把点缀在无尽蓝色海洋上的陆地拼接成无缝连接的整体吗？
人类历史上确实有这样一个人，他怀着天马行空的想法，“撕”地图上的大陆，拼接在一起。他是著名的阿尔弗雷格·魏格纳，大陆漂移的创始人。
经过魏格纳和后来的地质学家的逐步论证和研究，最终形成了当前的板结构理论，即地球表面覆盖着不变形和坚固的板（岩石圈），以每年1厘米到10厘米的速度移动。
随着板块的移动和演变，地球上的大陆在历史上分分合合，即古陆的旋转。
随着大陆的不断聚集，超级大陆(联合古陆)出现了五次，分别是2500ma1、1900ma、1400ma、850ma和250ma。
注1:Ma是年代单位，表示100万年
△岩石圈
大约250ma形成的联合古陆是最接近我们的。在空间分布方面，联合古陆呈典型的经半球形分布。我们今天看到的海陆分布模式是在此基础上形成的。
大量地球科学数据表明，与古陆形成相关的其他重大历史事件包括：陆地面积大幅增加、浅海面积大幅减少、气候变冷、海平面下降、缺氧沉积、火山爆发、浅海生物灭绝等。
因此，板块移动是地球上一系列重大事件的重要因素。
二、生物集群灭绝事件
在太阳系甚至银河系中，地球因其生命体种类繁多而不同。
生命永远存在于地球漫长的历史中吗？
法国科学家里夫通过形象描述给了我们答案。
将地球46亿年的时间压缩成一天，然后：
一天前六个小时，地球上一片寂静；
凌晨6点，最低水平的藻类开始出现在海洋中，持续了很长时间；
直到20点，软体动物才开始在海洋和湖泊沼泽中活动；
恐龙时30分，恐龙出现了，但现仅10分钟就匆匆下台；
哺乳动物出现在这一天的最后20分钟，并开始分化；
23时50分，我们的祖先慢慢出现；
在过去的两分钟里，他们的大脑扩张，成为人类。在里夫的描述中，地球就像一个舞台，有人出现，有人下台。
科学家们称不同时期生物的下台为“灭绝”。在地球历史时期，如果许多类别的生物几乎同时灭绝，这种灭绝被称为集群灭绝。其主要特点是：主要生物类别或大量生物在短时间内突然消失，生物分异和生物量突然下降。
据统计，地球历史上有15起生物集群灭绝重大集群灭绝5次。
海生动物事件及imdaike(根据Raupele-come-come-come-402-1.hml)
(1)第一次大灭绝:4.50亿年前至4.40亿年前，约3公里厚的冰覆盖了非洲北部和中部地球，以及南美洲的一些地区，导致洋流和大气环流变冷。整个地球进入大冰期，85%的物种灭绝，约27%的科学和57%灭绝。
在灭绝数量方面，在五次大灭绝中排名第三。
（2）第二次大灭绝：3.75亿年前至3.6亿年前，气候再次寒冷，海洋生物再次面临巨大创伤，陆地生物影响不大。约82%的海洋物种灭绝了。当时，几乎所有浅海珊瑚都灭绝了，深海珊瑚也灭绝了。这一事件在五次大灭绝中排名第五。
△图片来源:https:/new.qq.com/omn/20190408/20190408A00DHJB000
(3)第三次大灭绝:2.51亿年(251ma)，海平面下降，生态系统受到严重破坏，地球再次爆发物种大灭绝，这也是地球历史上最严重的大灭绝事件57%的科学和83%，约96%的海洋生物和70%的陆地生物灭绝。
完全灭绝的动物包括三叶虫、海蝎、重要珊瑚群、陆栖单弓群和许多爬行群。
(图片来源:http://www.360doc.com/content/14/0619/09/1930525_387959629.shtml)
(4)第四次大灭绝:2.0亿年前，除鱼龙外的所有海生爬行动物都灭绝了，一半的海洋物种也消失了。陆地上所有的迷龙和大多数弓形动物都消失了。槽齿目动物灭绝了，幸存的植物有针叶和苏铁。正是这次灭绝为恐龙提供了广阔的生存空间，使恐龙成为地球的霸主。
灭绝的历史很短，不到一万年，灭绝的原因还没有确定。火山喷发、流星撞击和极寒天气都可能是凶手。
(5)第五次大灭绝:6500万年(65ma)，第五次大灭绝发生在地球上，恐龙灭绝发生在这段时间。大气中的颗粒遮挡了阳光，依靠光合作用的植物减少了。食草恐龙遭受了巨大的创伤，食肉恐龙因缺乏食物而死亡。石藻和软体动物受到严重打击。杂食性、食虫性和食腐动物，如鳄鱼和哺乳动物，也被保存在河流生物群落。
灭绝事件最终导致约17%的科学、50%的属和75%的物种灭绝，在五次大灭绝事件中排名第二。
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(图片来源:http://www.360doc.com/content/14/0619/09/1930525_387959629.shtml)
人类要见证第六次重大集群灭绝吗？
根据《科学》杂志最新发表的一项研究，一位国际科学家团队警告说，动物的灭亡和减少是地球上第六次生物灭绝的前奏。自1500年以来，320多种陆栖脊椎动物相继灭绝。剩余物种平均下降25%，在无脊椎动物中也非常相似。
虽然以前的大灭绝是由地球的自然变化或灾难性的小行星冲击引起的，但现在生物灭绝与人类行为非常相关。所以我们呼吁：保护动物，保护和我们一起生活在地球上的朋友！
三、让你找不到北方的地球磁极
当驴友们旅行时，他们会随身携带一根指南针。当他们在山深处无法区分方向时，他们会寻求帮助。指南针是在地球磁极的帮助下校准的，今天的地球与地理北极几乎一致，所以指南针可以帮助我们区分南北。
图片来源：dy.163.com)
众所周知，地球有南北极磁场，很多人认为它们是固定的。然而，科学家发现，地球磁场的磁极不是一成不变的，在过去的几千年里发生了几次翻转。也就是说，地磁的北极变成了地磁的南极，而地磁的南极变成了地磁的北极，这就是所谓的“磁极倒转”
地球磁场的磁极变化一直存在于地球历史上。如果把地球的历史缩短到一天，在此期间，你会发现你手上的指南针疯狂地转动，指南和北方。然而，磁极的倒转在地质时期仍然缓慢，通常以数千年和数千年为周期。
图片来源：www.cc362.com)
上图(引自NASA)是超级计算机中的地球磁场模型，左侧是通常看到的两个磁极的地球磁场，这是两逆转之间漫长时间的典型形式；右侧是地球磁场在短时间内(相对而言)剧烈变化的复杂形态。
磁极是如何变化的？
每个地质时代的岩石通常都有一定的磁性，这些岩石可以记录它们生成时期的磁极方向。下图为地质记录，提示了过去1.6亿年地球磁场方向的变化。黑色代表磁场与现在一致，白色代表磁场与现在相反。从图中可以看出，地球磁极的反转没有固定的周期。
△(图片来源:作者自制)
为什么会有磁极变化？地球磁场反复变化的规律是什么？
科学家们对此没有统一的看法。大多数科学家认为，当地球内的液体铁流围绕核心流动时，如果流动方向突然改变，就会导致磁极反转。
四、冰河时代
我相信你对全球变冷并不陌生。随着电影《后天》、《冰河时代》等一系列电影的流行，我们看到了全球气候变冷的壮丽场景和大自然的强大力量。我想告诉你，冰河时代真的出现在地球上，不止一次。
图片来源：www.guokr.com)
历史上有三起著名的全球跨区域气候变冷事件，被公认为前寒武纪晚期(约50纪50a)、前寒武纪大冰期30~250叠Ma)、前寒武纪晚期10Ma。
冰期最重要的标志是全球气温变冷，在中高纬度（包括极地）和高山区广泛形成大面积冰盖和山地冰川。由于水从海洋转移到冰盖区，大陆冰盖不断扩大和增厚，导致海平面显著下降。因此，当冰期盛行时，气候表现为干燥和寒冷。冰盖的存在和海陆形势的变化也相应地移动，大气环流和海洋流动发生变化，直接影响动植物的生长、进化和分布。
在科学界，气候变化的原因或冰期的原因仍然是一个“谜”。
目前，科学家们提出了七个假设：冰期的原因：
1.由宇宙中太阳系位置的变化引起。
当太阳系随着银河系的自转通过宇宙之间的寒冷区域或转移到尘埃颗粒密集区域时，一些太阳辐射被宇宙尘埃吸收，地球得到的太阳辐射减少，温暖减少，地球出现冰期。
2.地球公转轨道的偏心率每93000年变化一次，导致地日距离增加，或者地球被木星吸引，地球公转轨道变圆(约每10万年一次)，地日距离变远，地球温暖降低，形成冰期。
3.地球速度的变化导致地壳运动和两极大气的变化。当地球速度加快时，两极寒冷的大气涌向赤道，气候变冷。
4.强烈的地壳运动，使火山活动频繁，火山喷发大量碎片，覆盖天空和太阳，削弱太阳辐射热。强烈的地壳运动也会导致大陆上升，大量的新岩石暴露在空气中。岩石风化降低了二氧化碳含量，含量，保护地球热量免受散发，导致温度下降、冰川活动和冰期。
5.大陆的漂移在不同时期改变了大陆相对两极的位置。当两极接近时，气候寒冷，冰期，如石炭-二叠纪冰期，非洲、澳大利亚、南美洲、南极洲和印度最初是一个完整的古代大陆，而非洲是当时的南极，北极在太平洋。所以南半球的古代大陆有冰川行动。
6.在地球南北磁极相互逆转的过渡时期，地球磁场相当弱，大气层充满了电子颗粒和宇宙灰尘，阳光被遮挡，温度下降，雨雪断断续续几百年来，冰期到来了。
7.当寒冷的北冰洋海水通过海峡与温暖的太平洋和大西洋交流时，潮湿的气候使北冰洋充满雪，形成冰盖，反射大部分太阳辐射，导致寒冷的气候和冰期。
哪种假设更实用？还有其他原因吗？下一个大冰期什么时候到来？需要人类继续讨论。
五、缺氧事件
众所周知，氧气是给予和维持生命的重要因素。可以想象，在生物繁荣的地球上，氧气量急剧下降会造成什么样的灾难。
地史上，寒武纪初期(约500ma)、奥陶纪志留纪之交(约440ma)、晚泥盆世(约360ma)、晚石炭世-早二叠世(约300ma)、二三叠纪之交(约250ma)、三叠纪侏罗纪之交(约200ma)主要发展。
除寒武纪初、晚石炭世-早二叠世缺氧外，其他四次与上述四次生物集群灭绝时间大致一致。
海洋缺氧可能受到气候条件、海洋环境流动、海洋升降和大陆位置等因素的共同影响。例如，有些人认为，在气候温暖时期，海洋通过温差变小，世界海洋停滞，形成停滞期，使海洋缺氧层增厚。大陆缺氧最直接的因素可能是二氧化碳浓度的增加。
在过去的40万年里，二氧化碳在大气中的浓度约为180至280ppm（表示每100万空气分子中二氧化碳分子的数量），但自工业革命以来，二氧化碳浓度一直在上升，到2004年达到了前所未有的379ppm。这种浓度是侏罗纪二氧化碳浓度的四分之一。
专家表示，如果人类允许二氧化碳浓度在100年或更短的时间内增加，它很可能会产生与侏罗纪时期相同程度的温室效应。当时，两极冰盖融化，陆地降低，温度急剧上升，大量生物灭绝。安东尼·科恩说：“虽然这种情况是一个极端的气候事件，但并不排除它的可能性。问题的关键是我们人类控制二氧化碳排放。
六、天外客人
地球的生长过程并不顺利。除了自身的板块活动、岩浆活动、缺氧时间、全球变冷等，它还不时受到外界的影响——小行星的影响。根据科学家公布的模型，早期的地球看起来像射击场的目标。40亿-45亿年前，地球表面反复受到小行星的影响。
(图片来源:newguideline.com)
在过去的30年里，科学家们一直在争论6500万年前恐龙灭绝、气候变化、火山活跃或小行星碰撞的原因。
研究人员证实，恐龙灭绝与10公里长的小行星碰撞地球同时发生。最新的灾难预测模型表明，小行星碰撞将将汽化岩颗粒送入地球大气层，使天空变红，温度高达1500摄氏度。
环境科学研究合作协会（CIRES）研究员道格拉斯·罗伯森说：“红外热量很可能相当于每6.4公里半径内爆炸1兆吨氢弹和80颗原子弹。
图片来源：new.q.com)
我们生活的地球在漫长的发展和演变中经历了许多重大事件。正是因为它经受住了板块移动、火山喷发、全球变冷、生物灭绝和小行星的冲击，今天的地球才会展现出壮丽的河流、山脉和丰富多彩的生命。因此，我们不必为地球的灾难而叹息，但我们必须时刻提醒自己，不要因为人类自身的发展而给地球带来下一场灾难。让我们从今天开始爱地球，一个共同美丽的家！
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