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很多時候，我們會好奇,，到底是因為什么，我們的地球才會變得如此美麗動人？要是不帶任何感情地回答這個問題,，那么答案就是——分子,。地球形成之初，豐富的氧元素與硅元素就已經(jīng)迫不及待結(jié)合在一起,，以二氧化硅的形式構(gòu)成了地球的主體,，如今我們稱之為巖石。然而,，由于此時的地球還處在極度的高溫之下,，即便是巖石也因此被烤化，整個地球就如同一塊巨大的熔巖球,。于是,，那些比巖石更重的金屬沉到了地球的中心，成為如今被稱為地核的結(jié)構(gòu)體,。而在地球的表面,，熔巖還在肆虐，熾熱的氣體不斷產(chǎn)生,，與原始的氫氣等物質(zhì)一起，構(gòu)成了地球的大氣層。 
當我們抬頭矚目明亮的金星和赤紅的火星,，或是在望遠鏡里遙望木星的大紅斑時,，不由會覺得，它們美得簡直讓人窒息,。然而,，若我們有一天能夠走近這些行星，一定會有完全相反的感受,。在這些行星的表面,，只有惡劣的大氣環(huán)境和貧瘠的地面——甚至在木星這樣的氣態(tài)行星上，我們似乎連大氣和地面的分界線都找不到,。單調(diào),，是這些行星的共同特征。實際上,，我們有理由相信,，即便是在太陽系外，絕大多數(shù)行星也都會是相似的模樣,。早期的地球大概也是如此,，如今卻到處都是生機勃勃的景象，其中也包括我們?nèi)祟愒诖朔毖苌?。換言之,，各種各樣的生靈，都依賴地球獨特的環(huán)境生存。面對此情此景,，人們猜測,，地球最初就好比一個大熔爐，不同的物質(zhì)在合適的介質(zhì)中不斷碰撞,，終于產(chǎn)生豐富的分子種類,，提供生命起源最初的原料。而在這個過程中,，最重要的介質(zhì)就是水,。水是一種神奇的物質(zhì)，以至于泰勒斯最初將它作為物質(zhì)的唯一起源,。泰勒斯并沒有錯得很離譜,，對于地球而言，很多分子的起源確實有賴于水,。通常物質(zhì)存在三種狀態(tài)：固態(tài),、液態(tài)和氣態(tài)。幾乎沒有任何競爭的選項,，人類以水作為標準物質(zhì)設(shè)置了最通用的溫度標定方式——在攝氏度的規(guī)定中,，以標準大氣壓下水的凝固點為 0 零攝氏度，同時以水沸騰時的溫度為 100 攝氏度,，平均切分 100 份,，就可以得到每一攝氏度。不過,，在科學(xué)上,，溫度存在理論上的最低值，大約是零下 273.15 攝氏度,，如果以此為零點進行規(guī)定,，便是開爾文溫度。盡管如此,，開爾文溫度的每一個區(qū)間,，和通用的攝氏度區(qū)間并無差別，在生活中,，使用攝氏度的場景顯然也更多,。以水溫劃分溫度并不意外，因為它是地球上最常見的液體物質(zhì),，并且我們也很容易看到它的氣態(tài)或固態(tài)形式,。相比之下，如果我們想要看到銅熔化為液態(tài)的銅水,，就需要加熱到 1084.62 攝氏度,。這是一個非常高的溫度,，至少對于古人來說，僅僅靠燃燒木柴實在難以企及,，這也就不難理解,，歷史上人類為什么不能很容易地掌握煉銅技術(shù)。更具特色的是,，和類似的物質(zhì)相比，水在地球上保持液態(tài)的區(qū)間實在是大得出奇,。比如地球上另一種常見的分子二氧化碳,，它在氣溫低于零下 78 攝氏度時會成為固態(tài)，固態(tài)的二氧化碳為白色,，形似冰雪,，故稱干冰。而當外界溫度高于這個溫度數(shù)值的時候,，它甚至不會先熔化變成液態(tài),，而是直接氣化變成氣態(tài)，成為我們空氣中普遍存在的二氧化碳氣體,。也就是說,，液態(tài)二氧化碳在地球上存在的溫度區(qū)間是零，只有改變氣壓,，才有可能制造出它,。例如，把二氧化碳壓縮成液體后使它膨脹,，即可制得干冰,。二氧化碳或許是個極端的例子，但是其他一些分子,，如甲烷分子（CH4）,，它由一個碳原子與四個氫原子構(gòu)成。它從固態(tài)變成液態(tài)再到氣態(tài),，只有 21 攝氏度的區(qū)間,；氨分子由一個氮原子與三個氫原子構(gòu)成，它的區(qū)間是 44 攝氏度,；二氧化硫中有兩個氧原子和一個硫原子,，它的區(qū)間是 56 攝氏度……這些分子的元素組成都很簡單，它們和水還有二氧化碳一樣,，都是地球形成初期的大氣層中就已經(jīng)存在的物質(zhì),。可見，在太陽系形成初期,，地表上流淌的這些初始原料中,，水分子維持液態(tài)的能力最強,。得益于地球與太陽之間恰當?shù)木嚯x，這顆星球表面大部分地區(qū)的溫度,，在大部分時間里都可以保持在0~100攝氏度之間,。這也就意味著，地球上可以出現(xiàn)很大體量的水世界,，它們不斷地融合交匯,，形成大大小小的系統(tǒng)——如今我們稱之為江河湖海。
盡管現(xiàn)代科學(xué)還不能完美地解釋生命的起源過程,，但是液態(tài)水的存在和能量的供給,，毫無疑問是最重要的兩大基礎(chǔ)要素。直到地球上出現(xiàn)生命以后,，才出現(xiàn)了更多液態(tài)區(qū)間很大的物質(zhì)——乙醇,，也就是酒精，它的液態(tài)區(qū)間將近 200 攝氏度,，至于各類植物油,，甚至普遍可以超過 200 攝氏度。只不過,，如果沒有最初的液態(tài)水,，又何來生命，何來乙醇或油脂這樣的分子呢,？如今,，當我們從水龍頭下接上一碗水時，或許并不會在意這碗水中的水分子,，更難得去猜測除了水分子以外還有些什么物質(zhì),。然而，這碗平平無奇的水,，還有其中所謂的雜質(zhì),，卻書寫了極不尋常的物質(zhì)演化史。
嚴格來說,，我們現(xiàn)在看到的這些水分子,，和 46 億年前地球剛剛形成時的那些分子并不是同一批，但它們卻有著千絲萬縷的聯(lián)系,。大量的水分子聚集在一起,，它們就會玩起丟沙包的游戲——沙包便是水分子中的氫原子。液態(tài)水中的兩個分子靠得很近時,，它們就會交換各自的氫原子,，速度快到令人目不暇接。實際上,，很多時候,，在一杯水中隨便指定一個氫原子,，我們甚至很難確定它到底屬于周圍的哪一個水分子。正是因為氫原子處于不斷交換的狀態(tài),，水分子才有了異乎尋常的活躍屬性,。無論處于多么平靜的水面之下，水分子之間都如同一群劍拔弩張的仇敵,，在不停地搶奪氫原子,，它們將分子的游戲推向高潮。當它們流經(jīng)巖石之時,，活躍的水分子會萃取出其中的礦物質(zhì),，包括鈉、鉀,、鈣、鎂以及氯,、磷在內(nèi)的各種元素離開巖石,，轉(zhuǎn)而在水中富集。這個過程直到今天也沒有停歇,，雨水沖刷著世界各地的山體和土壤,，然后帶著這些礦物質(zhì)，一路奔流到海,，于是海水中的礦物質(zhì)就越來越多,。不只是巖石，地球早期大氣層中的成分同樣也會被水吸收,，氨氣與水的親和力驚人,，海水中因此擁有了大量的氮元素。不斷噴發(fā)的火山不斷釋放出二氧化硫與二氧化碳,，又為海水提供了豐富的硫元素和碳元素,。總之，當水覆蓋地表大部分面積之時,，它其實早已成為“濃湯”,，其中混合了各式各樣的元素，其復(fù)雜程度遠甚于我們從水龍頭下接的這碗水,。地球誕生之初的這鍋濃湯里,，可以熬出越來越復(fù)雜的物質(zhì)。另一方面,，包括小行星和彗星在內(nèi)的天外來客們也像調(diào)料包一樣,，朝著地球這口鍋中撒下更多的湯料。事實上,，很多人還堅持認為,，地球生命的源頭,，也許就來自這些太陽系中游蕩的小天體。對此,，人類也從未停止過對它們的探索,，試圖為生命在物質(zhì)世界中的誕生找到更完整的解釋。
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