生機勃勃的地球

地球在很多方面都“巧合”地配合得天衣無縫,要不是這樣,地球上根本就不可能有生命。對於這些“巧合”,科學家一直一知半解甚至一無所知,直到20世紀才明白多一點。這些“巧合”包括:
▪ 地球在銀河系和太陽系所處的位置;地球運行的軌道、傾斜度、自轉速度;地球與其獨特的衛星月球的關係
▪ 磁場和大氣層——地球的雙重屏障
▪ 自然循環系統——既能補給又能淨化地球的空氣和水源

接下來,我們會逐一談談這幾方面。你閲讀下文時,不妨問問自己:“地球有這些獨特現象純粹是出於巧合,還是出於造物主的精心設計呢?”

地球的位置完美適中
如果你要寫自己的地址,你會怎樣寫呢?你可能會寫下你所在的國家、城市和街道的稱。談到地球的位置或“地址”,我們不妨把銀河系比作地球所屬的“國家”,而太陽系(太陽及一些行星組成的天體系統)就是地球所在的“城市”,地球在太陽系中運行的軌道則是“街道”。隨着天文學和物理學的發展,科學家已深深意識到地球在宇宙中只是滄海一粟,其位置卻完美適中。

先談談地球所屬的“城市”——太陽系。太陽系位於銀河系中一個很理想的區域,跟銀河系中心距離適中。科學家稱這區域為“適居帶”,其中存在的化學元素恰恰足以維持生命。在距離銀河系中心較遠的區域,生存所需的化學元素過於稀少;在靠近銀河系中心的區域,則存在着大量有可能致命的輻射和其他威脅生存的因素,可説是危機四伏。難怪《科學美國人》雜誌(英語)説:“我們的居所[地球]坐落在[宇宙中]最佳的地段。”

“街道”位置適中:地球所在的“街道”,即地球在太陽系這個“城市”中運行的軌道,也是最理想的。地球離太陽大約1億5000萬公(9300萬英里)運行,軌道所在的區域得天獨厚,很適宜生物居住,因為温度適中,生物既不會凍僵也不會烤焦。此外,地球的軌道接近圓形,所以地球與太陽的距離一年到頭都相差不大。

另一方面,地球也從太陽得到最佳的能源供應。太陽性能穩定,大小適中,輸送到地球來的能量剛好能滿足地球的需要。有人稱太陽為“非常獨特的恆星”,這樣説一點也不錯。

最佳“鄰居”:談到地球的最佳“鄰居”,非地球的衛星月球莫屬。月球的直徑是地球的四分之一多一點。與太陽系的其他衛星比較,月球的體積相對其主星地球來説大得出奇。純屬巧合?不大可能。

月球像是為地球特製的。一個原因是,月球對地球的潮汐起主導作用,而潮汐則對地球的生態系統至關重要。此外,月球的存在也有助於穩定地球的自轉軸。要是沒有月球,地球就會像陀螺一樣左搖右擺,甚至可能會一頭栽倒。這樣,氣候、潮汐等就會發生變異,地球會大難臨頭。

傾斜度與自轉速度都適中:地球的自轉軸傾斜約23.4度,由此産生了循環更迭的四季,宜人的氣温,以及多姿多彩的氣候帶。《獨特的地球——為何複雜的生物在宇宙中不常見?》(英語)一書説:“地軸的傾斜度看來‘非常適中’。”

此外,地球自轉産生了晝,而晝夜的長短也非常適中。如果地球自轉速度太慢,白天的時間就會大幅增加,地球向着太陽的一面就會烤成焦土,另一面則會寒冷如冰。相反,如果地球自轉速度太快,快得令白天縮短至幾個鐘頭,那就會狂風大作,還會有其他不利的影響。

地球的屏障保護周全
太空是個險象環生之地,既有致命的輻射,又有飛來竄去的流星體。雖然如此,地球卻能够在銀河系這個“射擊場”內穿,而且幾乎絲毫無損。為甚麽呢?因為地球有“防彈衣”——强大的磁場和特别設計的大氣層。

地球的磁場:地球的核心是一團不停轉動的液態鐵。地球周圍的强大磁場從這裏産生,並延展至太空,形成一道屏障。這道屏障能保護地球,減低宇宙射線的影響,也使我們不致受到來自太陽的種種威脅。這些威脅包括太陽風、太陽耀斑和冕爆炸等等。太陽風是一股持續不斷的粒子流。太陽耀斑在幾分鐘內釋放的巨大能量,相當於數億顆氫彈的爆炸力。日冕就是太陽大氣的最外層,日冕爆炸會把重達數億噸的物質抛射到太空。太陽耀斑和日冕爆炸都會産生耀眼的極光,這種絢麗多彩的發光現象常出現在地球南北極上空。每逢看到極光,就該令我們想起磁場對地球所起的保護作用。

地球的大氣層:這個覆蓋着地球的氣體層,除了讓我們能呼吸,也是地球另一道防護屏障。在大氣層中,有一層離地面較遠的,叫平流層,存在着稱為臭氧的氣體,能够吸收多達百分之99的紫外線。因此,這一層臭氧能够保護地球的生物免受致命輻射所傷害,受惠的除了人類,還有氧氣的重要來源浮游生物。值得留意的是,平流層的臭氧含量並非固定不變,而是能根據紫外線的强度自動調節的,紫外線越强,臭氧的含量就越高。大氣層實在是個靈活、高效的屏障。

每天有無數的太空垃圾,從微小的塵粒到巨大的石塊,密集地衝擊地球。多虧大氣層的保護,我們才免受傷害,因為太空垃圾大多會在大氣層中燃燒淨盡,化為一閃而過的流星。不過,大氣層和磁場卻不會阻擋生命所需的輻射,例如熱和光。大氣層甚至有助於把熱能傳送到地球的每個角落。到了夜晚,大氣層就彷彿一張毛毯,減緩熱量的散失。

地球磁場和大氣層的確顯示出令人稱奇的設計。時至今日,科學家還未能參透箇中奧妙。另外,大自然的循環系統令地球生生不息,同樣叫人讚歎不已。
循環系統,利於生存

如果房子不通風,水源斷絶,下水道淤塞,垃圾沒清除,房子就不適宜居住。地球好比這所房子,既沒有從外太空引入清新空氣和潔淨的水,也沒有把廢物送到外太空去,但地球的環境卻仍然適宜生物居住,而且生生不息。為甚麽呢?關鍵在於自然的循環系統,例如水循環、碳氧循環和氮循環,以下會簡單説明一下。

水循環:水是維持生命不可少的。一個人不喝水,不消幾天就會死亡。水循環讓地球各處都有潔淨的淡水供應。水循環包括三個階段:(1)太陽能將水 蒸發到大氣層。(2)淨化了的水凝結成雲。(3)雲轉化成、雪、雨夾雪或冰雹,降落地面,再次成為水,完成水循環。每年循環再生的水有多少呢?據估計,水量之多足以覆蓋全球,平均深度超過75厘米(2.5英尺)。

碳氧循環:我們必須呼吸才能生存。我們要吸入氧,呼出二氧化碳。既然世上億萬人和動物都要呼吸,大氣層的氧為何永不枯竭?二氧化碳又為何不會過多呢?關鍵在於碳氧循環。(1)植物利用陽光和人類呼出的二氧化碳,通過光合作用這個奇妙的過程,産生碳水化合物和氧。(2)我們吸入植物産生的氧,完成碳氧循環。這樣,植物得以生長,空氣也得以淨化,而過程是那麽清潔、高效、安靜。

氮循環:地球上的生物要繼續生存,地球就必須有能力産生蛋白質等有機分子。(A)要産生有機分子就必須有氮。幸好地球的大氣層約百分之78是氮。閃電和細菌將大氣層的氮轉化為能够被植物吸收的化合物。(B)植物將這些含氮的化合物合成有機分子,動物吃了植物就能吸收氮。(C)動植物死去後,細菌將含氮的化合物分解,使氮返回土壤和大氣層,完成氮循環。

絶妙的循環再生系統!
人類擁有發達的科技,但每年製造出多不勝數的有毒廢料,這些廢料都無法再生利用。地球則擁有絶妙的再生系統,能够通過巧妙的化學作用,回收所有廢物,循環再用!

你認為地球的循環再生系統是怎樣産生的呢?專門撰寫宗教和科學文章的作家柯里説,“如果生態系統純粹是碰巧産生的話,就絶不可能如此完美和諧。”5 你同意他的結論嗎?

你會怎樣回答?
▪ 你認為地球的獨特之處是出於精心設計的嗎?如果你的答案是肯定的,你覺得文中甚麽要點最具説服力?
▪ 如果有人説地球只是另一個適宜進化發生的星球,平平無奇,你會怎樣回應呢?

生機處處
沒有人知道地球上的物種到底有多少,估計數目從二百萬到一億不等。6 地球上的生物種類究竟有多紛繁?分布的範圍又有多廣大呢?
泥土:單在100克重(3.5盎司)的土壤裏,就有1萬種細菌,7可見土壤藴含的微生物,數目多得驚人!科學家發現,甚至在地面以下差不多3公里(2英里)的土壤也能找到微生物!8
天空:天空中不僅有鳥兒、蝙蝠和昆蟲,還含有大量植物的孢子、花粉和種子,以及幾千種微生物。《科學美國人》雜誌指出,空氣“跟土壤一樣,藴含種類繁多的微生物”。9
海洋:海洋還有許多不解之謎,因為要探究深海,科學家常常要借助昂貴的設備。雖然考察珊瑚礁比較容易,研究也較深入,但是住在珊瑚礁的生物,可能有數百萬種仍待發現。
生物種類紛繁,叫人驚歎,一切都是碰巧産生的嗎?許多人都同意一位詩人所寫的話:“耶和華啊,你所造的多麽豐富!這一切都是你用智慧造成的。大地布滿你所造的萬物。”(詩篇104:24)