完美的设计──我们的星球
科学●新视野
我们的星球
完美的设计
曾
亦
军
诸 天 述 说 神 的 荣 耀 ； 穹 苍 传 扬 他 的 手 段 。
——詩篇 19:1
地球的位置完美适中
「地址」通常会包括国家、城市和街道的名称。倘若要为地球所在的位置写“地址”，不妨把银河系比作地球所属的“国家”，把太阳系（包括太阳及各行星）比作地球所在的“城市”，把地球在太阳系中运行的轨道，称之为“街道”。随着天文学和物理学的发展，科学家已经深刻了解到，地球在宇宙中所佔的空间很小，但位置极其优越。
先谈谈地球所属的“城市”──太阳系。太阳系位于银河系中一个适合生物生存的区域，科学家称之为“银河系适居带”。1 这个区域距离银河系中心大约二万八千光年，所属的化学元素恰恰足以维持生命。在距离银河系中心较远的区域，生存所需的化学元素过於稀少。2 靠近银河系中心的地带，则存在著大量可能致命的辐射和其他威胁生存的因素，可说危机四伏。3
银河系的生命宜居带(也称作星系可栖居区，用绿色表示)，其不包括银河系危险的内测区域以及缺乏金属的外侧区域。银河系的核球部分在图中用黄色表示，而旋臂中活跃的恒星形成区域则用蓝色和粉红色表示
“街道”位置适中
地球所在的“街道”，即地球在太阳系这“城市”中所运行的轨道，也是最理想的。地球距太阳约一亿五千万公里，位于科学家称之为“恒星适居带”4 的区域内。这个区域温度适中，生物既不会冻僵，也不会烤焦。此外，地球的轨道接近圆形，所以一年到头与太阳的距离都相差不大。
另一方面，大阳是地球最佳的“能源供应者”。太阳性能稳定，大小适中，输送到地球来的能量，刚好能满足地球的需要。有人称太阳为“非常独特的恒星”，5 一点也不为过。
最佳邻居
谈到地球的最佳“邻居”，非地球卫星──月球莫属。6 月球的直径是地球的四分之一多一点，与其它卫星与主星的比例相比，月球的体积相对于地球算是大得出奇，但这个比例绝非巧合。
其中一个重要的原因是，月球在地球的海洋潮汐中起著主导作用，而海洋潮汐在地球的生态环境中又扮演著至关重要的角色。7 此外，月球的存在也有助於稳定地球的自转轨道。8 没有月球，地球就会像陀螺一样左右摇摆，甚至可能会一头栽倒。如果没有月球在发挥作用，气候、潮汐等就会发生变异，地球也就大难临头了。
不可思议的23.5度
地球的自转轴倾斜23.5度，由此产生循环更选的四季，宜人的气候，以及多姿多彩的气候带。9 “恩宠之星”10 一书说“地球自转轴的倾斜度看来非常适中。”此外，地球因自转而产生的日夜长度，也非常适中。如果地球自转的速度太慢，向着太阳一面就会被烤成焦土，背着太阳的一面则会寒冷如冰。相反，如果地球自转的速度太快，以至白日缩短至几个小时，地面就会狂风大作，还会出现其他的不利影响。
地球的“保护罩”保护周全
太空是个险象环生之地，既有致命的辐射，又有流星体，飞来流窜去。虽然如此，而地球却能在银河系的“射击场内”穿梭，而几乎丝毫无损。为什么呢？因为地球有大约两个不同凡响的保护罩。也就是强大的磁场和独特的大气层。
地球的磁场产生于地球的深层，并延展至太空，形成一道隐形的屏障。11 这道屏障的保护作用，能减低宇宙射线对我们的影响，也使我们不致受到太阳的威胁。没有磁场，地球就可能受到以下的威胁：太阳风 （一股持续不断的粒子流）， 太阳耀斑 （在几分钟内释放的巨大能量，相当於数十亿颗氢弹的爆炸力），以及日冕物质拋射 （从太阳日冕拋射到太空的物质，重量达数十亿吨）。日冕和太阳耀斑造成眩目的极光，这是一种绚丽多彩现象，出现在地球两极附近的高空。
地球的大气层为我们提供了另层保护。12 大气层中有一层称为平流层，含有臭氧，能够吸收高达99%的紫外线。从人类到浮游生物，都因臭氧层而得到保护，免受致命的辐射所伤害。值得留意的是，臭氧层中的臭氧含量可以根据紫外线的强度调整。臭气层实在是个很灵活、很强大的屏障。
太空中，每天都有数以百万计的流星体密集地冲击地球，从微小的粒子到巨大的石块都有。多亏大气层的保护，人类才免受灾难。这些流星体大都会在大气层中燃烧，化为一闪而过的流星。
地球的“保护罩”不会阻拟生命所需要的射线，比如热能和光。大气层能将热能输送至地球的每个角落。每到夜晚，大气层就仿佛像一张大毛毯，减缓地球表面热量的散失。
地球的磁场和大气层的设计的确令人称奇，与地球丰富的水资源同样让人惊叹，不能不将赞美归于造物之主。
愚頑人心裏說沒有神。
（詩14﹕1）
自 从 造 天 地 以 来 ， 神 的 永 能 和 神 性 是 明 明 可 知 的 ， 虽 是 眼 不 能 见 ， 但 藉 着 所 造 之 物 就 可 以 晓 得 ， 叫 人 无 可 推 诿 。
（罗1:20）
作者介绍
作者曾任芝加哥大学细胞移植研究室主任
注释
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Doyle, L. R. 1996. Circumstellar habitable zones, Proceedings of the First International Conference Menlo Park, CA: Travis House.
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les-Almar, E. Almar, I, Berczi, S., and Likacs, B. 1997. On a broader concept of circumstellar habitable zones. Conference Paper, Astronomical and Biochemical Origins and the Search for Life in the Universe, IAU Colloquium 161, Bologna, Italy, p. 747.
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