21世紀地球科學10大挑戰 2008-03-14 18:15:08 　　本月12日，美國國家科學研究理事會公布了一份報告，確定了推動地質學和行星科學 需要優先解答的10個問題。這些問題旨在反映地球科學在21世紀初面臨的重要科學挑戰， 指出了地球科學的現狀、如何取得既定目標以及未來發展的方向。 1.地球和其他行星來自哪里？ 　　盡管科學家普遍認為，太陽系中的恆星和行星來自于同一片星雲，但他們確實對地球 如何獲得其構成物質了解不多，尚不能理解地球的演變以及其他行星之間的不同之處。 2.地球“黑暗時期”(地球誕生後的最初5億年)究竟發生了什麼？ 　　這一時期對解開行星演變之謎至關重要，特別是地球如何形成其大氣層和海洋，但是 科學家對此卻知之甚少。 3.生命是如何開始的？ 　　生命起源是科學史上最令人好奇、最難、也是最曠日持久的問題之一。有關生命形成 地點、時間和形式的現有唯一証據，來自于對岩石和礦物質的地質研究調查。為幫助解答 這一問題，科學家還對火星展開勘測。 4.地球內部如何運轉？ 　　科學家清楚，地幔和地核始終處于對流運動狀態下，地核對流產生地球的磁場。但是 ，科學家既不能精確描述這些運動，也不能計算它們與過去的不同之處。 5.為何地球存在板塊構造？ 　　盡管板塊構造學說已經相當完善和成熟，但科學家仍想知道地球如何形成板塊構造以 及板塊構造與地球其他方面的緊密聯系，如水量充足，大陸、海洋和生命的存在等。 6.地球進程如何受物質特性的制約？ 　　科學家現在認識到，板塊構造學和地幔對流等宏觀行為，源自地球物質的微觀特性， 包括這些物質原子結構的最小細節。理解物質的微觀特性對搞清楚地球歷史，預測行星未 來變化均十分必要。 7.氣候變化幅度到底能有多大？ 　　在過去40億年的大部分時間里，地球表面溫度變化相對很小，但從長期講，如何將氣 候變化限制在人類可以控制的範圍內，仍是個大問題。 8.生命體與地球之間如何互相改變？ 　　地質學和生物學相互影響的准確方式目前依然是個謎。科學家對生命在給地球注入氧 氣以及通過風化和侵蝕改變地表方面的作用非常感興趣。 9.人類能否預測地震、火山噴發？ 　　科學家也許永遠不能預測出地震發生的准確時間和地點。至于火山爆發，地質學家也 面臨著如何深入清晰地了解岩漿活動(從地幔上層的岩漿來源地經地殼流到發生噴發的地 表)的挑戰。 10.流體流動和輸送如何影響環境？ 　　科學家希望最終開發出能預測這些自然系統表現的數學模型。但是，確定地下流體在 不同類型岩石和土壤層的分布、它們的流速、它們輸送遭溶解和懸浮材料的效率等均十分 困難。 (本報綜合報道) --

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