地球是如何形成的？早期地球经历了什么，才让它成为生命的摇篮？

　　太阳系有八大行星，它们就像八大音符一样围绕着太阳旋转，而它们井然有序的样子就像在弹奏一首美妙的交响乐。
　　不过，当我们去认识每颗行星时，你就会发现这些行星一点也不美妙，至少对于生命而言，它们的环境是十分可怕的。
　　它们要么太热，要么没有大气层，要么直接是庞大的气态巨行星，只有地球一颗蓝色的太阳系行星，它的一切都那么适中，最终孕育了生命。
　　然而，地球的环境并非一直都是如此的适中，它曾经也非常狂暴，充满风险。
　　那么，地球是如何形成的呢？为什么它会在这些行星中脱颖而出，成为生命的摇篮呢？
　　这种图片很好描述了太阳系的早期，图源：NASAJPLCaltech
　　地球如何形成的？
　　虽然我们无法亲眼看到太阳系的形成，但现在有大量的证据，以及大量的计算机模拟实验表明，地球和其它太阳系行星一样是由太阳系早期尘埃和气体混合形成的。
　　大约在46亿年前，我们的太阳系只是一片被称为太阳星云的尘埃和气体云的区域，它可能受到外力的干扰（比如附近的超新星），也可能是自身的演变，最终导致这些尘埃和气体云开始旋转。
　　在重力的作用下中心开始坍缩，物质凝结在一起，当它变得越来越大时，强大的压力让核聚变发生，早期的太阳就此出现。
　　太阳把太阳系中大部分物质收入囊中，但还是有小部分大约0。2的物质依然保持旋转，只是这时候它们有了一个中心点太阳。
　　这些物质的大小和速度都略有不同，速度的不同让这些早期的物质相互碰撞并粘合在一起。
　　最终，它们从微小的尘埃颗粒变成石块，变成巨石，然后变成更大的小行星。
　　小行星的质量足够大，它的引力可以影响周围的尘埃和气体，这导致越来越多的物质凝聚在一起，小行星也越来越大，早期的行星开始出现。
　　在太阳系的早期，八大行星轨道内拥有许多大小不一的小行星，不过有一点和现在是一样的，那就是靠近太阳的这些行星都是岩石行星，远离太阳的则是岩石核心的气态巨行星，这是因为强劲的太阳风让靠近太阳的行星无法保持更多气体。
　　月球的形成或是因为早期碰撞产生的，NASAJPLCal
　　在太阳系早期，行星们一点也不井然有序，它们相互碰撞和袭击，其中月球的形成很可能就是一颗现在火星般大小的小行星和早期地球碰撞导致的。
　　当太阳系开始稳定下来，地球和另外七大行星，以及其它的太阳系天体也就成型了，而地球在这个早期的物质争夺战中，成为最大的岩石行星。
　　那么，为什么现在的科学家会讲出这样一个太阳系形成的故事呢？
　　其实，关键的证据是陨石。陨石通过各种方式被带到地球，它们中的一部分携带着太阳系早期的信息。
　　当太阳系稳定下来后，太阳系的故事转向了行星自身的演化，虽然所有的行星在早期都经历了相似的过程，但是它们自身的演化却各不相同，最终导致只有地球拥有生命。
　　早期的地球环境非常恶劣
　　早期的地球也一点不适中，事实上它非常的炎热，热到地球上所有的物质都是熔融状态。有几个因素造成早期地球的炎热：
　　图注：早期地球和现代地球的对比
　　第一部分是来自引力收缩。
　　随着小块岩石和金属的吸积，早期地球变得越来越大，越来越重，与此同时也就越来越热。
　　这是因为，地球内部在重力的作用下压力变得越来越大，这个过程会产生热量，就像我们现在挤压气体会产生热量一样。
　　第二部分是来自放射性衰变。
　　在地球历史的早期，有许多半衰期短的放射性元素，这些元素很久以前就衰变成了稳定的材料，但它们一开始释放出大量的热量，并给地球加热。
　　第三部分就是撞击。
　　就像我们前面说的，太阳系的早期是一个不稳定的系统，小行星的撞击非常普遍，现在的研究表明，地球在最初的5亿年中遭受了非常猛烈的撞击。
　　这种撞击产生了巨额的热量，也在不停地加热地球。
　　在这三把火的加持下，早期的地球一切都是熔化的，不过这种状态让地球拥有了改变自己的第一次机会。
　　在熔融状态下，地球上较重的物质沉入了核心，而较轻的物质漂浮到表面，这形成了地球现在的结构：地核、地幔、地壳。
　　至于为什么说这种结构彻底改变地球，原因就在于它可以维持大气层了。
　　众所周知，现在的地球拥有大气层要归功于它的磁场，磁场阻挡了太阳风，而磁场则是来自于早期地球收集来的材料镍铁熔化并沉入核心。
　　由于早期地球被太阳风摧残得比较厉害，所以它的大气层是自己拥有磁场后才逐渐产生的，这发生在地球逐渐冷却后。
　　火山喷发，以及彗星的撞击让地球拥有了早期大气层，这是一个以水蒸气、二氧化碳为主的早期大气层。
　　当地球再次冷却水能够以液态形式存在于地表的时候，地球开始下雨，由于地球很热不停地将水蒸发，所以这是一场持续时间很长的雨。
　　最终海洋形成，地球的命运迎来彻底改变，生命在水中出现。
　　最后：为什么只有地球有生命？
　　有一些科学家提出了宜居带的概念（现在这个概念已被广为接受），在宜居带中的行星可以拥有液态水，这是生命所必需的。
　　地球正好占据了太阳系绝佳好位置，在它的轨道上，无论是近日点还是远日点都处在了这样的宜居带中，这是它出现生命的必要条件。
　　可是为什么同在宜居带中的火星，却一片死寂呢？
　　图注：宜居带中的地球和火星
　　原因就在于火星的大气极为稀薄，而造成这种局面的罪魁祸首就是磁场，火星在某个阶段失去了磁场，太阳风让它再也无法保持足够的大气，以及液态水。
　　火星的自转速度和地球差不多，同时考虑到它们彼此的形成也大同小异，所以火星失去磁场耐人寻味，有些科学家认为这可能是因为火星个头太小了的缘故，这让它的核心更快地冷却了。
　　而地球则是那个自转速度刚刚好，轨道刚刚好，个头也刚刚好的太阳系行星，最终这里有了这么多姿多彩的生命和我们。