地球已經有45億年的歷史了，它的歷史是由一場又一場的災難塑造的。小行星和彗星碰撞、太陽耀斑、生物大規模滅絕、超新星爆炸、宇宙射線轟炸……你能想到的災難，我們都經歷過。所以我們每個人都地“倖存者”、我們能在這裡就是個“奇迹”。
然而，這些劇烈的事件同時也可能就是為什麼地球上有生命的原因。
我們傾向於把災難看作是壞事，但混亂之後可能會出現各種可能性，當摧毀一些東西的時候，往往也可以創造一些新的東西。地球過去的歷史一直走在生存和毀滅之間。它似乎一直處在“好”的災難和“壞”的災難之間微妙平衡的好運中。
2021年，科學家們調查了埋藏在地球深處的神秘事物。這是我們過去暴力歷史的一個長期隱藏的證據。
在地表以下1800英里深處，我們的地核被液態岩石包圍着。但在這液態岩石內部有600英里高數千英里寬的區域，密度很大。它們就像兩隻手一樣杯狀地擠壓着我們的地核。其中一個有半個澳大利亞那麼大。
地球內核示意圖
科學家們需要對這個地下1000多英里的岩石進行探索，想知道這兩塊岩石是由什麼構成的。
科學家們進行了採樣。或許你會想：這麼深，科學家們是如何採樣的？
其實科學家們並沒有深入到地核進行採樣，現在的科技也做不到這點。事實上是通過火山的噴發，例如，冰島和薩摩亞的火山，會從地幔中挖出一些這樣的岩石。
所以對科學家們來說，這是一個難得的機會。
這些岩石非常古老，有45億年的歷史，這和地球的年齡一樣古老。所以，它們告訴了科學家們一些東西，即在地球形成的早期，我們星球的內部結構是如何構成的。
這些岩石可以讓科學家們追溯到一個可怕的宇宙大混亂的時代。
45億年前，太陽系還是一個相當荒涼的地方，我們正在接近行星形成的末期，地球仍在生長。
那時候的地球，你不一定能認出來，當然也沒有月亮。
年輕的地球和其他年輕的行星一起圍繞太陽運轉，其中一個是科學家們稱為忒伊亞的天體和我們的家園發生了衝突，與地球發生了一次非常壯觀的相撞事件。
這是地球歷史上最大的事件！忒伊亞事件完全重塑了地球。撞擊會融化岩石，並釋放出十億噸以上的碎片。
在這次令人難以置信的碰撞中，這兩個行星實際上是被打碎了，然後併合並成一個大行星。當熔融的大地開始重新形成時，巨大的忒伊亞碎片聚集在一起。
科學家們採樣的岩石，與那次大碰撞事件的年齡相同，它們有可能就是忒伊亞的碎片。忒伊亞的巨大板塊沉入到我們的星球核心……幾十億年一直都沒有被發現。
地球在兩個星球的毀滅碰撞中重生，雖然忒伊亞碰撞是毀滅性的，但這次碰撞產生的一些東西，可能會導致生命存在的可能性。
當這兩顆行星結合時，忒伊亞的部分鐵核與地球的鐵核合併。所以，這意味着地球收集了一個比它自己擁有的更大的地核。
這對我們來說是個好消息，因為地核是磁場的來源，後者保護着我們。地核中流動的液態金屬產生了地球的磁場——它們是抵擋太陽風的保護層。
太陽的每一次“打嗝”就能產生數十億噸的高能質子和電子，這些都將會剝離我們的大氣層。如果沒有活躍的地核和磁場，我們就會像火星一樣只是一片光禿禿的了無生機的沙漠。
所以多虧了忒伊亞的額外鐵元素，導致地球熔化的外核很大，所以它冷卻地很緩慢，一直保持着熔融狀態，並不斷產生強大的屏蔽磁場。
忒伊亞事件絕對是巨大的，絕對不是一個100英里的小行星在沙漠中撞出大隕石坑所產生影響可比，這是一個行星級別的碰撞。
這次撞擊還造成了一個巨大的碎片環在地球上方展開，這個環最終形成了月球。
所以，不要以為只有土星有環系統，我們的地球也是有過環系統的。
地球曾經也有過環系統
碰撞后，地球傾斜角度之大，旋轉速度之快令人難以置信，一天只有幾個小時。
由於月球的存在，導致這樣大的傾斜角度自轉軸非常穩定。如果沒有月球，任地球自行運轉，那麼地球會經歷不可預測的、混亂的擺動。所以是月球穩定了地球，穩定了氣候。
月球對海洋的引力，產生了潮汐，減慢了地球自轉的速度……從而創造一個為生命準備的世界。
如果忒伊亞撞擊的強度再大一點，地球可能就不會恢復得這麼好；但如果碰撞沒有那麼強烈，那麼它的影響可能不會給我們帶來我們現在認為需要的改變。
所以我們實際上要感謝月球和它的祖先忒伊亞，感謝它碰撞地剛剛好，因為它們讓地球成為了一個適合生命生存的星球。如果沒有它們，筆者也就不會在這裡寫下這篇科普文了。
我們很幸運，大多數行星不會在這樣的碰撞中倖存下來，並從中獲得額外的衛星。當然地球與忒伊亞的巨大碰撞並不是我們的星球唯一次遭遇的危險。
【超新星點燃太陽系】
超新星是宇宙中最具破壞性的事情之一，其在一秒內所釋放的能量相當於太陽在整個一生中所釋放的能量。
但超新星並沒有毀滅我們，而是在46億年前啟動了太陽系。
那時的太陽系甚至不是真正的太陽系，它是太陽系的前身。我們看到的是一團氣體和塵埃坍縮，在中心形成了太陽。在它的周圍，圍繞着大而平的圓盤。所有的行星都是在它周圍形成的。
那麼是什麼導致它們開始坍縮並形成新的恆星？科學家認為可能是超新星，是超新星推了一把那片星雲。
當超新星爆炸后，它向太空中釋放出元素和物質，還釋放出大量的光和能量，並向太空發射衝擊波，速度可以達到每秒二萬九千公里。衝擊波會將物質壓縮在一起，直到物質在自身引力的作用下開始坍縮。
我們的太陽系就是這樣開始的。只是現在科學家們很難找到那個點燃太陽系的超新星存在的證據，因為古老的超新星爆炸在很久以前就消失了。
這就好像是案件發生在46億年前，現在科學家們看着“案發現場”，然後問“肇事者”在哪裡？
科學家們試圖解決這一古老的“案件”。他們通過研究以隕石形式落在地球上的小行星。因為小行星對於了解早期太陽系至關重要。它們凍結了所有存在於早期太陽星雲中的狀況。
45億年前，小行星包含了太陽和太陽系誕生之前的時間信息。當一顆大質量恆星以超新星的形式結束生命時，它會經歷我們所說的原子核形成過程。
事實上，我們稱之為爆炸性原子核生成，確切地說，爆炸產生了新的原子核，新的元素，更重的元素。事實證明，它所產生的元素類型取決於爆炸的恆星。
科學家們通過計算機模擬來研究當一顆質量高達太陽12倍的恆星爆炸時哪些元素會形成。然後他們將模擬結果與太陽系誕生時發現的小行星中元素的分析結果進行了比較，結果匹配。
所以，這顆超新星的殘骸一直就在我們的太陽系中，也許在地球上也是如此。地球上有很多岩石是由硅構成的，而硅只有在超新星爆炸時才會產生。
另外地球的核心，也就是維持我們生命的物質——鐵和鎳，同樣，只有在超新星爆炸時才會出現這種物質。
2021年2月，科學家們揭示了超新星爆炸的真相。這些爆炸為我們的太陽系提供了種子，並提供了建造地球的材料。
這項研究檢測了從灶神星上炸出的巨大太空岩石的碎片。該碎片後來降落在地球上，這些小行星碎片包含了不止一次，而是至少兩次超新星爆炸的痕迹。我們的太陽系至少是由兩次獨立的超新星爆炸而孕育和充實的。
因為它們提供了生命所需的成分。科學家們認為，這兩顆超新星可能豐富了嬰兒期太陽系的不同部分。其中一個提供了有助於形成外部氣體行星的物質，另一顆超新星則向太陽系內部注入了其他元素，這些元素構成了包括地球在內的岩態行星。
然而，這兩顆超新星位置如果離太陽星雲太近，它們只會撕碎准恆星星雲，而離得太遠，太陽星雲就得不到任何好東西。這兩者之間有一條細微的界限。
超新星既是故事的創造者，也是故事的毀滅者，他們扮演着兩個角色。所以我們真的非常非常幸運，太陽系獲得了建造行星所需的成分，地球在一個很好的位置形成。
【小行星與彗星的轟炸】
地球的未來看起來是光明的，但就在那時，歷史上規模最大的一次轟炸沖向了地球。事實上，從地球形成的那一刻起，我們就受到了攻擊。
2021年，一個火球劃過歐洲的夜空；2018年，一顆1500噸重的流星在白令海上空爆炸，其能量是原子彈的10倍；2013年，一顆小行星在俄羅斯上空爆炸，1000多人受傷……
地球每天都要受到不少小行星的撞擊，你可以把它們看成是天上的流星。這些事件是暴力和破壞性的，但這些太空入侵者也帶來了每個生命星球都需要的東西——揮發性物質。
揮發性物質指的是那些非常輕且容易移動的元素。通常，它們是氣體。所以是氧氣，水，二氧化碳以及所有這些輕元素，它們都是生命的重要組成部分。
這些元素如今在我們的星球上很豐富，但在它最初形成時並不存在。
通過觀察太空中正在形成的其他恆星系，科學家們知道行星在形成時非常炎熱和乾燥，所以，這意味着任何揮發物基本上都會蒸發掉。
年輕的地球是一個乾燥的星球，缺乏生命所需的所有珍貴揮發物，這些物質一定是在地球形成后被送到地球的。
那麼這些揮發物是如何被送到地球的呢？我們將不得不再次提到太陽系的“惡霸”木星。當木星在太陽系內移動時，它的引力會拉着所有的物體，基本上使它們加速。
木星的軌道會讓無數的小行星和彗星與太陽系的內行星相撞，當然也包括我們的地球。
40億年前，一場巨大的小行星和彗星風暴襲擊了地球。有些有幾十英里寬天體帶來的揮發物，填滿了地球的海洋，形成了大氣層。
小行星轟炸
但宇宙的傳遞既有付出也有索取。對大氣層的影響可能是雙向的。可能會有一個非常非常強大的衝擊會把羽翼未豐的行星的大氣層給吹走。
而一堆富含水的小行星的衝擊會向行星表面提供水、揮發物和新的化學物質。這些物質又可能有助於增加已經存在的大氣層。
那麼這次大規模的撞擊事件是讓地球上的物質流失呢？還是讓地球上的物質增加呢？
細節決定成敗，比如撞擊物的大小、速度及成分等。
一項研究表明，寬度在60英尺到3300英尺之間的小行星，對大氣的貢獻比它們帶走的要多。
並且撞擊點的速度也很重要。小行星圍繞太陽運行，當它們落向太陽時，它們的速度在增加，它們在加速。
這就好比是把一枚硬幣扔進那些螺旋旋渦里，隨着硬幣越來越靠近旋渦中心，它旋轉的速度會越來越快。
所以，同理，小行星離太陽越近，太陽的引力就越強，小行星運行得速度也越快。
所以行星與恆星的距離就是影響強度的一個重要因素。我們再次非常幸運，地球與它的主恆星的距離剛好合適。所以當撞擊發生時，能量不會高得離譜，它的量恰到好處，速度恰到好處，一切都能正常運轉。
所以我們需要這些撞擊才能在地球上產生生命，災難造就了一個適合生命生存的星球。
【點燃生命的火花】
至於生命是如何啟動的呢？在神話傳說里，有種說法：某種火花可以讓冰冷的無生命物質變成有生命的物質。
從某種意義上說，這是真的。在地球上，這個火花可能在40億年前就到達了。這個時期，科學家們稱之為：冥古宙。
冥古宙是指從地球形成的46億年前到40億年前。它以哈迪斯的名字命名。哈迪斯——古希臘神話中的冥王。
所以這個時期的地球環境簡直就是地獄，大氣又熱又濃，高壓大氣周圍有很多水蒸氣，非常熱，生命無法生存。
但地球上最早的生命可以追溯到冥古宙。這是一個可怕的地方，岩石都融化了，而且空氣有毒，然而生命卻在這一片混亂中誕生了。
2020年6月日本科學家模擬了這個地獄般星球的條件，然後試着重現生命的火花。他們使用二氧化碳、氮氣、水和鐵的混合物來複制冥古宙的環境。將一顆小型流星以每小時2000英里的速度發射到這種化學物質中，引發基本有機元素之間的反應，創建出了氨基酸。
科學家們把氨基酸稱為生命的基石，它們是蛋白質的基本組成部分。生命需要蛋白質才能存在，所以這就是它們如此重要的原因。沒有氨基酸，就沒有蛋白質；沒有蛋白質，就沒有我們所知的生命。
這個實驗證明，隕石撞擊可以幫助形成生命的組成部分。但要讓這些組成部分聚集在一起創造生命，則需要更多的因素。就像做蛋糕一樣，你可以把油、麵粉、黃油和糖放在一起，但如果你不把它們放進烤箱，你就做不成蛋糕，你會得到別的東西的。
以前科學家們認為猛烈的小行星撞擊阻止了生命的形成，現在，科學家們認為它們可能是一種必不可少的因素。
如果小行星撞擊的體積足夠大，速度足夠快，它可以直接穿透地殼，然後就能可以產生熱液噴口。一些科學家認為那裡是生命的搖籃，它們提供了溫暖潮濕的環境，並帶來了地殼深處的化學物質……生命開始的完美之地。
這些條件對我們來說很糟糕，但對於那些開始結合併發揮作用的分子來說這是一個美妙的地方。
我們今天在海洋中看到的火山熱液噴口，為我們了解原始地球的情況提供了一扇小窗口。在這些熱液中進行的化學反應，似乎是創造生命的正確化學反應。
地球又一次走運了，可能摧毀一切的撞擊卻是生命誕生的原因。
【生命的頭號公敵——宇宙射線】
當地球度過了冥古宙，地球平靜下來，生命紮下了根。此時，地球卻要面對一大堆致命的宇宙子彈。
宇宙對生命來說是個危險的地方，很多東西都會致生命於死地，有小行星的撞擊、黑洞、超新星等等。
但是頭號公敵是宇宙射線。宇宙射線非常小，但傳播速度非常快，接近光速。它們可以穿透並破壞我們的DNA。
我們的身體充滿了DNA，如果DNA被分解，可能導致癌症和死亡。這些宇宙射線對生命來說是最糟糕的，它們很可怕。然而，宇宙射線在生命進化中可能發揮了至關重要的作用。
2020年，紐約大學和斯坦福大學的科學家研究了具有雙鏡像版本的生物分子——稱為手性分子。
在化學中手性的概念是當你有兩個分子，兩種化學物質，它們在物理上是相同的，它們由完全相同的物質組成。但它們的結構是不同的，它們是彼此的映像，這樣的分子被稱為利手性。
數十億年前，早期生命可能同時具有左手性和右手性DNA和RNA。但現在生命選擇使用的大多是右撇子分子。原因可能就是宇宙射線。
當宇宙射線撞擊地球大氣層時，它們降解成更小的亞原子粒子，稱為μ介子。大多數μ介子都朝一個方向旋轉，所以我們有這些小μ子，它們非常有能量，並以特定的方式旋轉。當它們撞擊一個分子時，它們與分子發生相互作用，它們可以擾亂分子並可以改變分子。
一些科學家認為，這些自旋μ介子更容易與右手性DNA和RNA相互作用，於是引起突變。所以如果地球上即有右手性分子生命和左手性分子生命，它們都受到μ介子的攻擊。受到更多攻擊的那個就有更多機會產生有益的突變。
所以，宇宙射線可能賦予了右撇子生命進化上的優勢。就像擲骰子一樣，如果你想要得到兩個6，左手只能扔10次，而右手卻能扔100次。顯然右手得到兩個6的可能性要比左手要大。
但骰子並不總是對生命有利，3.59億年前，地球上生命似乎耗盡了運氣。那時地球上的海洋充滿了海洋生物，到了這一時期，植物也開始在海洋和陸地上定居。
正是在這種環境下，地球經歷了生命史上最大規模的擴張之一。突然某種東西殺死了97%的脊椎物種。科學家們稱這種滅絕為泥盆紀後期滅絕事件。
一種可能的解釋是，超新星。當一些垂死的恆星爆炸時，它們會發射出宇宙射線，這種輻射轟擊地球的上層大氣，推動氮的化學反應，變成二氧化氮。這種氣體本身與臭氧層發生反應並破壞臭氧層。
沒有了臭氧層的保護，來自太陽的紫外線輻射轟擊着地球。這場“輻射雨”持續數千年……破壞了動植物的DNA，許多物種滅絕了。
泥盆紀後期滅絕事件主要影響海洋生物。海洋里曾經生活着校車大小的魚，現在主要魚類還沒有沙丁魚大。小魚繁殖很快，在充滿挑戰的環境中，它們能比大型物種更快地適應和多樣化。
大規模滅絕的確殺死了很多的生物，但卻為其他動物和其他生命形式提供了一個機會，還創造了一種混亂和複雜的環境，推動了自然選擇和進化。
如果超新星是這次滅絕事件的罪魁禍首，科學家們認為這個罪魁禍首在65光年之外。如果它再近一點地球上生命的運氣就會耗盡，似乎生命的存在總是在刀刃上保持平衡。
當一顆爆炸的恆星離我們有點近的時候……我們都被毀滅。所以在足夠暴力和過暴力之間，有一個很好的平衡。而我們已經很幸運地在那個邊緣跳舞了45億年。
這次大滅絕重置了地球上的生命，為我們的祖先，四足動物鋪平了道路。可以這麼說，災難性事件與人類進化密切相關。
【恐龍的滅絕成全了人類】
恐龍是曾經地球上的霸主，它們佔據着主要的生態位和資源，沒有任何一種生物能夠撼動它們的地位。從誕生到滅絕（2.31億年前-6500萬年前），恐龍一共“統治”了地球約1.7億年。
在地球歷史的這個時期，有巨大的植物和昆蟲，如果出現在今天，它們會非常可怕。
6600萬年前，一個發光的物體出現在天空中，這顆巨大的小行星撞向了當時地球上的墨西哥的尤卡坦半島。
導致恐龍滅絕的小行星碰撞
這個珠穆朗瑪峰大小的天體，以每小時40000英里的速度撞擊地面。光的強度是太陽光的成千上萬倍。撞擊將幾萬億噸的岩石和灰塵拋向空中，岩石在落回地面時被加熱，將地球置於火海之中。
撞擊還產生了煙塵，遮住了整個天空，太陽不再明亮地照耀在地表上。植物需要陽光來進行光合作用，沒有了這種重要的能量來源，許多物種就會滅絕。隨着它們食物的來源消失，食草恐龍餓死了，隨之而來的是它們的捕食者也餓死了。
這對地球上所有的生命都是一個巨大的毀滅，曾經的霸主就在這一個事件中消失了。它們的滅絕，為哺乳動物的進化鋪平了道路……最終產生了我們人類。
如果沒有小行星的撞擊，我們就不會在這裡，作為這個星球上的人類，我們都要感謝這顆小行星。
有些植物因小行星撞擊而受益。為了了解撞擊后植物發生的變化，史密森尼學會的科學家研究了數千塊在撞擊后死亡的熱帶植物化石。
這場災難為新的植物類型的發展開闢了道路，它改變了植物王國，創造一個更加豐富多樣的全球生態系統。
在小行星撞擊地球之前，針葉樹和蕨類植物統治着南美洲的熱帶森林。但後來，撞擊產生的火山灰使土壤肥沃。然後迅速生長的開花植物取而代之。它實際上為更豐富的植物生命提供了更多的機會，這最終使我們人類受益。
因為它讓我們有更多的食物來源，這個新的世界秩序最終催生了現代的亞馬遜雨林，地球上10%的物種都生活在這裡。
這次事件的確是巨大的破壞事件，但又保留了我們整個環境。世界恢復了，我們在這裡了。
地球從誕生到同在，已經經歷了一次又一次的災難。但每次災難過後，又迎來了生機勃勃的新世界。生命在災難中茁壯成長，需要這些災難來推動進化。
所以我們絕對應該預料到，在未來的某個時候會有另一次大滅絕。也許那將是我們的末日。一個有趣的問題是，地球上的人類之後會發生什麼？