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自從(cong) 有衛星以來，人們(men) 第一次知道了從(cong) 太空中看，地球就是一顆藍綠相間的行星——藍色的是海洋，綠色的是陸地上的植被。從(cong) 那以後，每當人們(men) 想起地球，都會(hui) 首先想起這個(ge) 經典的形象。

但實際上，地球的形象並不是亙(gen) 古不變的。在植物登陸之前的40多億(yi) 年的漫長歲月中，地球的外貌就好像川劇中的變臉大師一樣，變化過不下10次。

45.5億(yi) 年前

這時候地球才剛剛誕生——簡單來說，就是無數千米直徑的小行星相互碰撞，並匯聚長大。在碰撞中，動能轉化為(wei) 熱能，讓原本為(wei) 石質的小行星熔融變成岩漿，同時小行星本身攜帶的放射性元素因為(wei) 小行星熔融而開始下沉並匯聚到地核中，以放射性衰變的形式源源不斷地為(wei) 地球提供熱量。

這時候，整個(ge) 地球就是岩漿球，因此也沒有海陸之分，那時候的地球可能長這樣↓

地球形成於(yu) 大約45.5億(yi) 年前，無數小行星的撞擊讓地球變成一個(ge) 紅彤彤的岩漿球，圖片中的環狀就是撞擊產(chan) 生的。

圖片來源：flickr/Kevin Gill

45億(yi) 年前

大概還是45億(yi) 年前，地球形成後很快開始冷卻——這很好理解，一杯熱水放在室溫下會(hui) 變成常溫水，熾熱的地球在平均溫度-270℃的宇宙中自然也會(hui) 變涼。明亮的岩漿冷卻後變成了黑乎乎的玄武質岩石，它們(men) 覆蓋在地表，讓地球變成黑色。

當然，這個(ge) 過程是逐步發生的，先是紅背景下產(chan) 生小黑斑，然後黑斑變大，紅色退縮，最後黑色差不多覆蓋整個(ge) 地球。最終，地球整體(ti) 變成個(ge) 黑球。

地球逐漸冷卻的過程，黑色越來越多，最終將會(hui) 變成一個(ge) 黑地球。

圖片來源：wikipedia/Jack Madden

這時候依然沒有一般意義(yi) 上的海陸之分，但如果你把岩漿海也叫海的話，那麽(me) 地球陸地上大概是這樣的↓

45億(yi) 年前地球景象想象圖。圖片來源：NASA

這時期的地球上，“陸地”全部由黑色玄武岩構成，天空由溫度高達數百攝氏度乃至上千攝氏度的鉛灰色矽酸鹽雲(yun) 構成。“海洋”則是紅色的流動岩漿。

約44億(yi) 年前

隨著地球的降溫，地表終於(yu) 整個(ge) 凝固下來，原本熾熱的矽酸鹽雲(yun) 也因冷卻而以矽酸鹽雨的形式降落到地表（這裏的矽酸鹽雲(yun) ，可以簡單理解為(wei) 各種岩石熔融蒸發的產(chan) 物；矽酸鹽雨，簡單理解就是熔融態的沙子。依然無法想象的話，去搜一搜吹玻璃的圖片，大概就是那種效果）。

然後，隨著溫度繼續降低，雲(yun) 層中的水蒸氣也得以冷卻凝結，變成雨水了。

這些水蒸氣大多來自岩漿，岩石的成分中其實也有水，它們(men) 以水分子，或是氫根、氫氧根離子的形式保存在岩石中，待岩石熔融後就混入岩漿中，最終因化學反應而形成自由的水分子，隨著岩漿暴露在地表，水分子就以蒸汽形式蒸發到大氣中。這是地球上大部分水的來源。

這時候，整個(ge) 地球可能都被海洋包圍，海洋中星星點點分布著大量火山，這些火山或在水麵之上構成小型火山島，或在水下形成海底火山——總之，這時候地球的地殼、地幔、地核三層的圈層結構還沒有形成，因此並不存在板塊活動與(yu) 綿延的山脈。

當時的地球或許長這樣，整個(ge) 被海水包裹，海洋中零星分布著小型火山島。圖片來源：wikipedia

如果貼近島嶼看，可能還會(hui) 發現有大量的玄武岩石柱存在，其構成的風景可能如下圖：

玄武岩石柱。圖片來源：wikipedia

現在地球上也有很多這種風景，比如大名鼎鼎的巨人之路等等。而在國內(nei) 也到處都是這種石柱風景，其中最著名的可能要數福建漳州濱海火山國家地質公園了。

約40億(yi) 年前

地球此時可能已經形成了圈層結構，也開始形成板塊運動了（但是很多科學家認為(wei) 並沒有，此問題很有爭(zheng) 議）。在板塊運動的作用下，地球上原本形成的小小的零星陸塊開始碰撞到一起，陸地從(cong) 島嶼和小陸塊變成大片陸地，陸地上也開始出現山脈。

另外，不斷的火山活動，也讓火山島的麵積開始擴大，甚至連成一片，地球上出現了大大小小的陸地。

但此時，太陽係中開始出現大規模的小行星碰撞事件，無數小行星接連不斷撞擊在內(nei) 太陽係的各大岩石行星上，科學家將此次事件稱為(wei) 後期重轟炸事件。

處於(yu) 重轟炸時期的地球，那時雖然有了陸地，但地球可能就是一張“麻子臉”。

圖片來源：NASA

這時候的地球上，也可能與(yu) 月球、火星、金星類似，出現了許多隕石坑。那時的地表荒蕪幹燥，其宏觀的景觀以隕石坑為(wei) 主。其中大型隕石坑中央凹陷，周圍隆起形成環形山。

在環形山中間，可能形成巨大的湖泊，在環形山上同時也形成了向下方流動的河流。但此時的陸地依然荒蕪無比，毫無生命跡象。

環形山中間的湖泊。圖片來源：NASA

與(yu) 此同時，由於(yu) 地表出現了高低起伏，也因此出現了河流，河流在流動過程中，開始衝(chong) 刷周邊的玄武岩陸地，將這些玄武岩磨碎並帶走。
在有些長長的河流中，由於(yu) 河流的長途搬運，玄武岩的許多深色礦物都被侵蝕消失，隻留下淺色礦物，因此，此時的地表除了出現深色的岩漿岩之外，還開始出現淺色的沉積岩。

現代在玄武岩石柱間穿行的河流，40億(yi) 年前的地球陸地上這種風景可能到處可見，但無一例外，沒有任何生命。

圖片來源：wikicommons

38~35億(yi) 年前

經過長期的河流衝(chong) 刷和沉積，此時的地表可能已經開始被沉積岩覆蓋了，原本大規模的深色色調退去，這時的地表整體(ti) 可能就是淺色色調了——比如淺黃色之類的。

陸地上依然是小型山峰（或山脈），山脈間是河流在穿行，陸地上的隕石坑依然密密麻麻。

科學家對火星上有水時候的想象圖。圖片來源：NASA

這時候最大的看點是最早的生物。

不過此時的生物僅(jin) 僅(jin) 是一些海洋微生物，其中一些浮遊生活，另一些則聚集在海岸邊，以微生物藻席（下圖右側(ce) 海邊的小坨坨們(men) ）的形式存在。這些藻席形成的化石被稱為(wei) 疊層石，如今世界各地都有疊層石的存在。

海邊風光可能如下圖所示，但顏色可能類似第一張圖中的黃色色調。

此時海邊風光的想象圖。圖片來源：wikipedia

25億(yi) 年前

此時，最早的大陸出現了，名為(wei) 凱諾蘭(lan) 大陸（有爭(zheng) 議），同時板塊運動也確定啟動了，陸地上開始形成大規模的山脈。
此外，早期的光合作用生物也出現了，大氣中開始出現氧氣，這些氧氣會(hui) 很快氧化陸地上的鐵元素，使得陸地上整體(ti) 呈現紅色色調。

諾蘭(lan) 大陸存不存在，以及其形態其實還很有爭(zheng) 議。圖片來源：wikipedia

這是科學家對火星30多億(yi) 年前的樣子的想象圖，地球那時大約與(yu) 此相似，甚至可能更紅一點兒(er) ，因為(wei) 地球氧氣更多，對鐵的氧化會(hui) 更充分。

圖片來源：ESO

如果深入陸地觀察，陸地上此時應該已經有了山脈、河流、三角洲等地貌，隻不過那時陸地上是荒蕪的，沒有植被覆蓋而已。

那時地球的地貌細節應該與(yu) 現在的火星類似，我們(men) 可以從(cong) 火星上找到那時地球的影子。

本圖是NASA藝術家對有水的火星的想象圖，從(cong) 太空視角看當時的地球可能與(yu) 此類似，但地球可能會(hui) 更偏紅一點兒(er) 。圖片來源：NASA

那時的地球上也有了大峽穀，這是巨大河流塑造出來的景觀。圖片來源：NASA

科學家對火星上河流與(yu) 三角洲的還原，三角洲上還有一個(ge) 明顯的隕石坑，當時地球的陸地上也到處都是隕石坑。圖片來源：NASA

無水的內(nei) 陸山脈。圖片來源：NASA

山腳下的荒漠。圖片來源：NASA

約24億(yi) 年前

由於(yu) 海洋中浮遊生物大量繁殖，植物光合作用吸收了巨量二氧化碳，導致地球降溫。這時候地球進入一個(ge) 大冰期，有科學家將其稱為(wei) 第一次雪球地球事件，這時不管陸地還是海洋都被冰雪覆蓋，因此地球是一個(ge) 雪球，陸地上也白茫茫一片。

冰雪覆蓋的地球。圖片來源:MIKKEL JUUL JENSEN/SPL/COSMOS）

當時陸地上的冰湖和河流可能與(yu) 此類似。圖片來源：ESA-A.Gers

陸地上的山脈也都被冰雪覆蓋，與(yu) 現在的南極類似。圖片來源：Anne Fröhlich

當然，也不是全無生物，在某些開闊海域，還能看到許多藻類在一起生活，它們(men) 可能把一片海洋都染成了藍綠色的條帶，可能類似這樣↓

海洋被染成了藍綠色的條帶。圖片來源：NASA

約20億(yi) 年前

由於(yu) 火山持續噴發，二氧化碳在大氣中再次積累起來，地球重回溫暖，大冰期結束，地球又變成了之前的模樣——巨大的藍色海洋間，紅色大陸點綴其中。

大冰期結束後的地球想象圖。圖片來源：NASA

約7億(yi) 年前

由於(yu) 氣候變冷，地球再次變成雪球，參考上上節。

約5億(yi) 年前

這時候植物早已適應了淡水環境，甚至最早的植物可能也已經開始登陸。不過可以肯定的是，有一些藍綠藻先於(yu) 植物登上了陸地，它們(men) 與(yu) 某些真菌一起共生，形成地衣，這些地衣覆蓋在河湖海岸的岩石上，色彩斑斕。

某些原始浮遊藻類可能已經適應了淡水環境，開始在內(nei) 陸的淡水河湖中繁衍，同時也有一些地衣可能也登上了陸地，圖中水邊綠色的斑點可能就是這些生物。圖片來源：NASA

現代岩石上的地衣。圖片來源：wikipedia

大約4.5億(yi) 年前

植物登陸了……地球逐漸變成了我們(men) 熟悉的模樣。

出品｜科普中國

作者｜地星引力

監製｜中國科普博覽

選送單位：中國科學院計算機信息網絡中心

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