第22节地球转速之谜
珊瑚虫的生长，和树木的年轮相似。珊瑚虫一日有一个生长层，夏日的生长层宽，冬日的生长层窄。科学家对珊瑚虫体壁研究，识别出现代珊瑚虫体壁有365层，正好是一年的的天数。科学家又数了距现在3。6万年前的珊瑚从化石的年轮，则为480层。按此进行推算，13亿年前，一年为507天。说明地球环绕太阳的公转过程，其自转的速度正在变慢。
近百年来科学家在南太平洋中发现“活化石--鹦鹉螺”软体动物，在外壳上有许多细小的生长线，每隔一昼夜出现一条，满30条有一层膜包裹起来形成一个室。每个气室内的生长线数正好是如今的一个月天数。古生物学家又从不同的时代地层中的鹦鹉化石进行判析，发现3000万年前，每个气室内有26条生长线。7000万年前为22条；1。8亿万年前为18条；3。1亿万年前为15条；到4。2亿万年前那么只有9条了。从事研究鹦鹉的科学家则认为，随着地球年龄的增加，其自转速度正在加快。
地球冷暖之谜
宇宙飞船对金星的探测表明，金星表面的温度可达480度。究其原因，发现金星大气中含有大量二氧化碳，形成一层屏障，使太阳射向星的热能，不易散发到大气层中去，从而使金星的温度日渐增高。
地球上由于人口剧增，工业发展，森林大量采伐，自然生态遭到破坏，二氧化碳逐年增加，是地球上的二氧化碳浓度越来越高，类似金星之状，地球上的气温也逐年增高。仅以东京为例，20多年来，东京的平均气温以增高2度。另外，人造化肥能捕捉红外线辐射；大片积雪的融化，会减弱地球对太阳的反射。诸如此类的原因，也使地球的温度逐年增高。
与上诉截然相反的一种观点是变冷说。持这种观点的人认为，未来几十年的气温将逐渐变冷。其依据是：虽然二氧化碳在稳定增加，但自本世纪40年代中期开始，特别是60年代以来，北极和近北极的高纬度地区，气温明显下降，其后显著变冷。例如在日本，60年代以来，樱花开花日期较50年代明显推迟，而初霜期则相应提前了。在北大西洋，出现了几十年从未见过的严寒，海水也冻结了。在格陵兰和冰岛之间曾一度连成“冰陆”，北极熊可以自由来往，成为罕见的奇闻。有人认为，60年代的气候变冷是“小冰河期”到来的先兆，从下世纪开始，世界气候将进入冰河时代。
大陆漂移之谜
大陆漂移说是阿尔弗雷德·魏格纳（1880—1930）在1912年一篇重要的学术论文中提出来的，并且在几年后（1915）出版的一部专著中加以发展和完善。人们几乎立刻就意识到了这个假说潜在的革命性质，因为它要求对地理学的全部基础进行重新修订。
1620年的时候，德国的哲学家，政治家费朗西斯。培根在看地图的突然意识到，南美洲的东岸和非洲的西岸可以很完美的结合在一起。但培根不是真正的科学家，虽然他将两块大陆以前是相连的想法说了出来，却没有试图去寻找证据。据培根之后将近300年的时间里，竟没有一个科学家认真思考过，为什么大洋两岸的陆地竟可以严丝合缝的拼在一起。
1910年，德国气象学家和地球物理学家魏格纳在凝聚一副世界地图时无意间发现，大西洋西岸、南美洲的巴西东北凸出的地方，刚好能嵌进大西洋东岸非洲几内亚湾凹进去的地方。也就是说，如果把欧洲和非洲大陆的西海岸与南美洲大陆东海岸拼在一起，就能拼成一个基本吻合的整体。
这一发现启发了魏格纳，后来，他提出，中生代时的地球存在一个泛大陆，这个泛大陆后来分裂，经过两亿多年的漂移，形成了现在的海洋和陆地。这就是“大陆漂移说”。
但是，当时许多人对“大陆漂移说”是持怀疑态度的，因为人们不相信庞大的大陆可以在水中漂移。另外限于当时的研究水平，魏格纳的理论也存在许多破绽和缺陷。比如：就有人怀疑，巨大的大陆是在什么上漂移的？驱动大陆漂移的力量来自何方?
魏格纳认为硅铝质的大陆漂浮在地球的硅镁层上，即固体在固体上漂浮、移动。对于推动大陆的力量，魏格纳猜测是海洋中的潮汐，拍打大陆的岸边，引起微小的运动，日积月累使巨大的陆地漂到远方；还有可能是太阳和月亮的引力。根据魏格纳的说法，当时的物理学家立刻开始计算，利用大陆的体积、密度计算硅铝质岩石与硅镁质岩石摩擦力的状况，算出要让大陆运动，需要多么大的力量。物理学家发现，日月引力和潮汐力是在太小了，根本无法推动广袤的地球。
魏格纳死后不久，一系列新的科学观测资料为大陆漂移学说提供了证据。例如：古地磁学的研究证明，磁极在地球历史中变化很大的，如果大陆固定论就无法解释这种变化，而用大陆漂移说来解释就容易多了。新的科学观测资料还证实，大陆现在仍在移动之中。
如今，大多数人都已接受了魏格纳大陆漂移的观点。
大陆架形成之谜
大陆架是指大陆周围的浅海海域，它与人类的生产和生活有十分密切的联系。多年来，科学家们一直在对大陆架进行研究，大多数科学家认为，大陆架在很早以前曾是陆地，但这些陆地是怎样成为海底的，科学家们却没有形成统一意见。
我们知道大陆架海区的地形大体是比较平坦的，水深逐渐增加，但到了一定深度，水深逐渐增加，但到了一定深度，水下地形会突然变陡，水深加大，这就进入了大陆坡。
第二次世界大战期间，美国海洋地质学家谢帕德通过实际的测量和统计，认为全世界大陆架外缘的水深平均是130米。世界各地大陆架的差别很大，如非洲大陆架只有20至780千米宽，外缘水深只有90米；而中国东海沿岸外的大陆架宽达至1000千米，外缘深度达到150至160米；俄罗斯北部的巴伦支海是世界最宽的大陆架之一，宽达1300千米，外援水深为550米。
大陆架是怎样形成的呢？苏联学着潘纳夫认为，大陆架的地壳性质与相邻大陆基本一致，所以大陆架是相邻陆地在浅海区地延伸。陆架上有不少水下河道，其上游往往与陆上河流入海口相对应，它把这种水下河道称为继承性地形。
那陆地上的河道又是怎样来到水下的呢？科学家们认为，这是海平面升降导致的结果。距今大约17000至14000年前，地球气候突然变冷，海水大量结冰，海平面因而下降100多米，致使目前许多陆架区域海枯陆出。这些区域受到河流和冰川的作用，形成河道和冰谷。此后，气候变暖，冰川融化，海面上升，这些河道和冰谷随大陆架没入水中。但是，此说法未被科学界认可，还需进一步研究证实。
1934年，日本学者矢部和田山发现日本沿海存在着6级水下台阶，分布在水深5至140米的不同部位。美国海洋地质学家也报道过加利福尼亚岸外有5级水下阶地。此外，非洲和印度沿岸的陆架上也有不同深度的阶梯状结构。科学家认为，这些台阶有很大一部分是断裂作用形成的，断裂作用使陆架逐级下沉，所以大陆架才保留了许多陆地特征。
磁极倒转之谜
大家都知道，地球是个大磁场，地球的磁场可能是由于地球自转引起的，也有说是地球内液态铁流动引起的，都应与地球的自转有关。然而地球的磁极却并非永恒不变的，自地球诞生以来，它的南北磁极曾经发生过几次转变，科学家们把这种现象称为“磁极倒转”。如果发生磁极倒转，首先是指南针不准，海上的船没有指南针就遭殃了。专家们指出，最大的灾难莫过于强烈的太阳辐射。平时，这些宇宙射线在太空中就被地球磁场吞没了。然而地球两极倒转过程中一旦地球磁场消失，这些太阳粒子风暴将会猛击地球大气层，对地球气候和人类命运产生致命的影响。这一天如果真的到来，一些低轨道人造卫星也将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中，不久就会被完全摧毁。另外，许多靠地球磁场导航的生物，诸如燕子、羚羊、鲸鱼、鸽子和趋磁性细菌等，都会迷失方向。有的科学家甚至因此怀疑，地球磁极倒转曾是古人类文明覆灭的原因。
众所周知，地球南磁极（S极）在地球的北端，北磁极（N极）在地球的南端。然而，在１９０６年，法国科学家布容在对司巴夫中央山脉地区的熔岩进行考察时意外发现，那里的岩石具有与现代磁场方向相反的的磁极。这也使得人们怀疑地球的磁极并不是永恒不变的。
通过进一步的研究，科学家们发现：地球诞生以来，发生过很多次磁极倒转现象。仅在４５０万年里，磁极倒转的现象发生过４次。更详细的研究则证明，纵然在同一时期里，地磁场方向也并非一成不变，而是发生过一些历时较短的极性变化。
科学家们发现，即便是在更古老的年代里，地球磁场的这种极性变化也有发生。从大约６亿年前的寒武纪末期，到约５。４亿年前的中寒武世，是反向磁场为主的时期；从中寒武世到约３。８亿年前的中泥盆世，是正向磁极为主的时期；中泥盆世到约０。７亿年前的白垩纪末至今，则是以反向极性为主。
究竟是什么原因促使地球的磁极发生调转呢？
有人认为，这可能是地球被宇宙的其它星体猛烈撞击的结果，因为猛烈的撞击能促使地球的磁场“翻跟头”；也有的科学家指出，地磁场极性的变化与地球追随太阳环绕银河系中心的运动有关。银河系中心也存在一个磁场，它集中在银道面上下作波状起伏运动。如此不断往复，往复一次的时间为０。７７亿年。然而观点并没有得到广泛认同。
１９８９年，美国科学家缪拉提出，气候变化导致地磁极倒转。缪拉的观点也没能获得大多数研究者的赞同。一个事实是：三四百万年前正是地球比较温暖，比较稳定的时期，地磁极性为什么也多次发生变化呢？关于地球南北磁极调转的原因，仍然没有答案。
第23节海水来处之谜
在太阳系中，地球是唯一拥有液态水的星球。辽阔的海洋占地球表面面积的四分之三，海水占地球总水量的96。53%。如此多的海水是从哪里来的呢？
早先人们认为，这些海水是地球固有的。当地球从原是太阳系星云中凝聚出来时，这些水便以结构水、结晶水等形式存在于矿物和岩石中。以后，随着地球的不断演化，轻重物质的分异，它们便逐渐从矿物质和岩石释放出来，成为海水的来源。例如，在火山活动中总是有大量水蒸气伴随岩浆喷溢出来，一些人认为，这些水汽便是从地球深部释放出来的“初生水”。一次火山爆发喷出的水蒸气就可以达到几百万公斤。不难想象，在漫长的地球历史发展过程中，这样产生的水是难以数计的。而地球的引力之大，足以把地表上的水，包括海洋里的水吸引住，不让它逃逸到太空中去。
然而，科学家们经过对“初生水”的研究，发现它只不过是渗入地下，然后又重新循环到地表的地面水。况且，在地球近邻中，金星、水星、火星和月球都市贫水的，唯有地球拥有如此巨量的水。这实在是令人感到迷惑不解。
另外有人认为，地球上的水，至少大部分的水，不是地球固有的，而是由撞入地球的彗星带来的。近年来，美国科学家通过对人造卫星发回的照片进行研究，发现每分钟都有一些冰物质组成的彗星落到地球上。据估计，每分钟大约有100立方千米的水进入地球，一年就有0。5亿立方千米。在地球形成的46亿年中，共有23亿立方千米的水进入地球。
有的科学家提出一种观点，认为太阳风导致了水的产生。太阳风使太阳外层大气向外逸散出来的粒子流，它的构成成分主要是电子和氢原子核--质子。我们知道，氢和氧结合生成水。根据推算，从地球诞生到现在，地球吸收太阳风的总量达1。70×1023克。如果这些氢全部与地球上的氧结合，可以产生145亿吨水量的数字十分接近。更为巧合的是，地球上水中氢和氚的含量比为6700：1。同太阳表面的氢和氚的比例也十分接近。以此推断，地球上的水来自太阳风。
实际上这些观点还都只是猜测，海水来自何处的谜题还尚未解开。
海水咸苦之谜
尝过海水的人都知道，在海水中游泳时，突然灌了一口水，刚进嘴只是有点咸，可马上又苦又涩，难受至极。地球表面70%被水覆盖，但其中有79%都是又咸又苦的海水，无法直接饮用。海水为什么那么咸呢？因为海水中含有各种盐类，其中90%左右是氯化钠，也就是盐的主要成分，另外还有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、钠、溴等各种元素的其他盐类。如果把海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上，陆地的高度可以增高153米；假如把世界海洋的水都蒸发干了，海底就会积上60米厚的盐层。那么，海水中的这些盐类是从哪来的呢？
绝大多数科学家认为，海水中的盐绝对不会是来源于某个单方面。不过他们强调的重点有所不同。一些人认为，海盐主要是海洋中的“原生物”。在地球刚形成时，有过大降雨和火山喷发。火山喷发出来的大量水蒸气和岩浆里的的盐分随着流水汇集成最初的海洋，海水天然的就有了咸味。不过，那时的海水并没有现在这样咸。后来，随着海底岩石可溶解性盐类不断溶解，加上海底不断有火山喷发出盐分，海水逐渐变得越来越咸。
有的科学家们把海水和河水加以比较，研究了雨后的土壤和碎石，认为海水中的盐是由陆地上的江河通过流水带来的。当雨水降到地面，便向低处流集，形成小河，流入江河，一部分水穿过各种地层渗入地下，然后又在其他地段冒出来，最后都流进大海。水在流动过程中，经过各种土壤和盐层，使其分解产生各种盐类物质，这些物质随水被带进大海，海水就逐渐变得越来越咸了。
但是，这两种解释有令人产生疑惑的地方。当人们对海洋物质的组成、化学性质和江河输入的组成、化学物质和江河输入的结果发现，两者之间的数值相差非常大。
20世纪70年代之后，人们从新发现的海底大断裂带上的热液反应中似乎找到了解释海盐来源的新证据。科学家发现，通过海底断裂的水体流动速率虽然只相当于河川径流的5‰，但是，由断裂聚热所产生的化学变化却是经河川携带熔盐所引起的变化的数百倍。
海底热液反应是海盐的重要补充说法已被许多海洋科学家所接受，但是，关于海水中盐分来源之谜并没有最终解开。
火山爆发之谜
当地时间2010年4月14日凌晨1时，位于冰岛南部亚菲雅德拉冰盖的艾雅法拉火山开始喷发，喷发地点位于冰岛首都雷克雅末克以东125千米。岩浆融化冰盖并引发洪水，附近约800名居民紧急撤离。火山喷出的火山灰在大气层中扩散，导致冰岛、英国、德国、波兰等多国阴天，西部欧洲多国航线中断。
在古罗马，人们看见火山在燃烧的原因归之为火神武尔诺发怒，于是意大利南部地中海利帕里群岛的武尔诺山便由此得名。
地壳下大约100-150千米处，存在着高温、高压下含气体挥发成分的熔岩状硅酸物质，即岩浆。岩浆沿着一些通道上升到地表形成的喷出物围绕各种不同形状的的喷出口形成山丘，形成了人们常说的火山。
火山是多种多样的，根据它们的活动情况可分为死火山、休眠火山和活火山三大类。
死火山指史前曾发生过喷发，但有史以来一直未活动过的火山，此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态，有的则已遭受风化侵蚀，只剩下残缺不全的火山遗迹。在中国山西大同，火山群在方圆约50千米的范围内，分布着2个孤立的火山锥，其中狼窝火山锥高将近120米，这就是死火山的遗迹。
休眠火山指有史以来曾经喷发过，但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山形态，仍具有火山活动能力，或尚不能断定其已丧失火山活动能力。如中国白头山天池，曾于1597年和1792年两度喷发，在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发活动，但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体，可见该火山目前正处于休眠状态。
时有喷发的火山叫做“活火山”。这类火山每隔几年就要持续喷发一段时间。
火山的喷发方式也是多种多样：
岩浆沿着地壳上的巨大裂缝溢出地表，称为“裂隙式喷发”。这类喷发没有强烈的爆炸现象，喷出物冷凝后形成覆盖面积广大的熔岩台地。在大陆上只有冰岛发生过列席市火山喷发活动，因此它又被称为“冰岛型火山喷发”。
地下岩浆通过管状火山通道喷出地表，称为“中心式喷发”，这是现代火山活动的主要形式，它又可分为宁静是喷发、爆裂式喷发和中间式喷发三种。
岩浆熔透地壳大面积地溢出地表称为“熔透式喷发”，这是一种古老的火山活动方式，现代已经不存在了。