［四］我们的行星

［四］我们的行星———地球

我们人类已经学会利用元素来完成种种事业了。但是我们使用的元素与地球上的元素比较起来真是小巫见大巫。

譬如，某些元素很丰富而某些元素却很稀少，元素有着极其特殊的混合和化合方式，大气中的元素不会跑到太空中去，等等，这些事实和偶然的自然条件使我们地球成为宇宙中罕有的一颗能够产生生命，并使之进化、生存的行星。

照片中所见到的墨西哥上空的云，广袤的太平洋，Texas的岩石山丘，这些在全宇宙中都是独一无二的。

例如氧，它只占有宇宙中所有物质的几百分之一。可是在地球上，氧却占有云及海重量的89%，地壳重量的46%。元素是构成所有物质的最基本的东西，它构成了地球上好几百万种的化学物质，也构成了整个地球。

只要研究地球，我们就能从各方面了解元素，如元素在自然界中的作用是什么，哪些元素多，哪些元素少，元素是如何分布的以及元素如何维持生命，等等。

地球的内部构造

我们通过研究从地球内部传来的地震波而对地球的内部结构有了一个了解。我们知道地球可以分为三大部分：最外面一层是地壳，厚度大约20英里或者更薄；地壳下面直到地球半径的一半是中间层（Mantle），由玄武岩质的岩浆构成；中心部分叫做“核，Core”。

从太空船上拍的地球的一部分

因为缺乏直接证据，我们只有用推测的方法来判断中心核的性质。可以从地球对其他行星的引力效果测算出地球的重量，继而算出中心核的重量。由地震波判断，中心核呈液态，但在中心核深处，也就是中心部分，呈现的是固体。种种事实表明中心核是由金属陨石（陨铁）构成的，这和我们的假说，认为中心核是镍和铁的想法一致。中间层应该是由硅、氧和少量的铁构成的。显然，它的成分与从外太空飞来的石质陨石很相似。

我们生活在地球的外壳上面。地壳、岩石圈及周围的海和大气，它们对人类的意义要超过地球内部。人类可以想方设法攀登上地壳的最高处喜马拉雅山，可以试挖到地下8000米深的小孔，却无法到达海下10000米深的地方。火箭技术的发达可以帮助人类摆脱地球引力的束缚，但到目前为止也只能来回于距离地球平均36万公里的月亮而已。

地球断面的模式图

构成地壳的元素

我们所居住的环境主要是大气层、海以及陆地的表面，有时候称之为地球的生物圈。正是地壳内各种元素的特殊配合才使得地球上能够产生各种生物，并使它们生存下去。

什么元素最多？生命必需的元素有哪些？它们是如何分布的？请看下表。

表中几乎罗列了我们所熟悉的各种元素。根据此表，氧、硅及其他6种元素在地壳的占有的比重在98%以上。

元素在地壳中的比例

千分之一以下的元素

万分之一以下的元素

十万分之一以下的元素

百万分之一以下的元素

亿分之一以下的元素

十亿分之一以下的元素

以上最后6种元素在自然界中是不存在的。

氧和硅两种元素约占地壳总含量的3/4，这让我们感到非常意外。如果加上掺杂在固体地壳里面的水和空气，那么氧、氢、氮三种元素的比率很可能会再上升。但是地壳的含量还包括生物体的物质和海中的矿物，如果再将它们计算在内，比率就可能不会有什么变动。

了解了各元素的比率，我们得到了一个事实：氧是构成人类生存环境的主要成分。氧的存在形态主要有三种：以自由气体状态存在的氧，它是生物不可缺的；液体状态的水（氢氧化合物），也是不可没有的；以及无数固体含氧化合物。

与氧相比，砹的含量少之又少，将固体地壳里面的砹全部集中在一起，也不会超过1克。