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50則非知不可的地球科學概念

50 Earth Ideas You Really Need to Know

原文作者：Martin Redfern
作　　者：馬丁‧雷德馮
譯　　者：荷莉
出版社別：五南
書　　系：EZ LEARN
出版日期：2022/01/05(1版1刷)
ＩＳＢＮ：978-626-317-465-8
E I S B N：無
書　　號：RE56
頁　　數：208
開　　數：20K
定　　價：330元
優惠價格：297元

火山是如何爆發？
微風如何變成風暴？
地球怎麼把黑炭變鑽石？
恐龍為什麼會滅亡？

人類怎麼面對氣候變遷及資源匱乏的難題？
讓暢銷作家馬丁‧雷德馮，藉由精簡、富啟發性的50篇文章，根據最新研究探討跟我們的地球有關的所有疑難雜症，是一本能領略地球之美的美妙指南。

我們的地球是已知的宇宙中最瑰麗的地方。它不只含有豐富且獨特的地質、結構和氣候特徵，還孕育了宇宙中最標誌性的奇蹟──生命。「50則非知不可的地球科學概念」，是綜合性描述45億年扣人心弦故事的地球簡史。

故事從遠古之前，由一顆恆星的爆炸，由熾熱中孕育了太陽和行星開始，馬丁‧雷德馮帶領我們體驗壯闊的地球之旅，闡述大氣跟海洋怎麼形成我們的天氣系統，地底的熱力怎麼使大陸漂移，形成山脈、地震和斷層，沉積岩怎麼形成並成為閱讀過去的書頁，以及生命怎麼在永無休止的演化中盛開及消亡。

本書從多角度討論重要學者的論點與最新的研究結果，並將文中的重要事件以時間軸加以呈現，讓您能了解自古至今不可不知的重要地球科學概念。

馬丁‧雷德馮（Martin Redfern）
英國國家廣播公司科學組資深製作人，30年製作經歷。樂於推動科學知識。三度獲選最佳科普作家，著作遍及雜誌及報紙；近來致力於科普書籍寫作。

荷莉
輔仁大學中國文學系畢業，專職譯者。

01地球的誕生

我們都是由星塵組成的。137 億年前，在大霹靂（Big Bang）中產生的原始氫（Hydrogen, H）和氦（Helium, He），在幾代恆星中心的核融合爐中反應，最終產生組成我們身體的碳（Carbon, C）、氧（Oxygen, O）和氮（Nitrogen, N），以及構成地球的矽（Silicon, Si）、鋁（Aluminum, Al）、鎂（Magnesium, Mg）、鐵（Ferrum, Fe）和所有其他元素。

星塵的記憶
恆星在生命的盡頭失去了外殼層，巨大的恆星無法再支撐自身重量而塌縮，引發超新星爆炸，將灰燼散落在巨大的塵埃雲和分子雲中。漸漸的，我們的太陽系在塵埃雲中誕生了。你體內的每一個分子，都含有恆星爆炸時合成的元素；手上的戒指中，每一個金原子都是在超新星爆炸中被創造出來的。
古老隕石中存在的短週期放射性同位素衰變產物表明，這些元素起源於太陽系形成之前不久的一起超新星爆炸事件。實際上，可能是這樣的爆炸，引發了太陽系星雲的最初凝聚。

吸積（accretion）
當氣體和塵埃被吸引到恆星形成區的中心時，緩和旋轉的星雲中的角動量會使星雲分子攤平成圓盤狀。在過去很長一段時間裡，這僅是理論推測，但現在功能強大的望遠鏡，可以看到吸積現象發生在其他初始
恆星雲中，如恆星老人增四（Beta Pictoris，位於繪架座）可觀測到清晰的圓盤狀星雲、星塵及岩石顆粒，圍繞著中心旋轉。透過數千個對系外行星（exoplanet）的觀察，表明行星經常同時伴隨著恆星的形成而誕生。
一般普遍認為，太陽系中的行星是透過吸積的過程建立起來的，小的岩石顆粒相互碰撞並最終聚集在一起。這過程的第一階段是最難理解的，因為將小顆粒聚在一起只會產生微小的重力，而碰撞會再次破壞它
們。可能的方式是，高密度小顆粒群的行為接近動態的流體，凝聚在一起並且偶爾能獲得足夠的能量以「飛濺」出來，而如果顆粒的相對速度夠慢，它們又會開始黏聚。一旦顆粒整體直徑達到數公尺大小，則重力作用將接手，將越來越多的物質凝聚在一起。

新星球的誕生
我們的年輕地球繼續增長，內部可能大部分是熔融的，鐵質地核被原始的矽酸鹽地殼所包圍。一旦增長到目前質量的40%，地球自身的重力將有助於保持大氣層；而從地核旋轉產生的磁場，可能偏轉了來自太陽的粒子，起了保護的作用。初始的地球大氣，主要由氮氣、二氧化碳和水蒸氣所組成。
在接下來幾章中，我們可以看到吸積作用繼續進行，並最終形成了月球。隨著新生地球的冷卻，表面可能已存在液態水。一些水蒸氣可能是來自火山噴發的氣體，但絕大部分是隨著冰冷的彗星落到地球上，或來自流星及小行星。吸積作用直到今天仍在進行。若你在一個晴朗的夜晚出門，你可能會看到美麗的流星，每顆流星都不及一粒沙子或米粒大，它們在通過大氣層時燃燒，但最終會進入地球。每年落下的流星總重量在4萬到7萬噸之間，地球誕生的過程仍在進行著。

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