地球外圈是如何形成的？

地球圈层结构的形成与太阳系演化早期陨石冲击事件有着密切的联系。对于岩石行星(类地行星)而言,圈层形成的重要原因是需要有很高的温度使行星处于熔融状态,在重力的作用下按密度发生分异。

地球形成的早期曾经存在一个原始大气圈,其成分与宇宙中的其他天体一样，以氢、氦为主。由于类地行星离太阳的距离比较近，且行星的质量都比较小，所产生的万有引力也比较小，加之氢、氨气体容易向外层空间逃逸，在太阳风的作用下很快就消失了。因此类地行星的大气圈都具有次生的来源.现今地球大气圈的形成与地球的内部析气作用是密切相关的。陨石冲击事件使得地球表面的温度不断增加，地球大部分的岩石和外来的陨石都处于熔融状态，岩石中的挥发组分从岩石中分离出来.形成了现在大气圈的雏形。早期大气圈的成分和现在的大气圈成分相比有较大的区别,最明显的是氧和二氧化碳含量的变化，二氧化碳的含量相当于现在大气圈的20万倍。水圈的形成也与大气圈的形成相似，在陨石冲击下，陨石和地球岩石中大量的结晶水由于温度的升高从矿物的分子结构中分离出来,形成大量的蒸气。当陨石冲击事件逐渐减少后，地球表面的温度也开始下降，水蒸气凝结成水降到地球表面，并最终形成水圈。由此可见，地球的水圈和气圈都是地球演化的结果，而液态水圈的形成则略晚于气圈。

生命的起源问题是自然科学的三大基础理论问题，目前尚无明确的答案。20世纪60年代,科学家已经发现字宙中存在大量的有机分子，说明构成生命物质基础的有机物质可以在自然条件下的宇宙空间形成。但从简单的有机分子到生命的诞生则需要经过:有机物小分子→有机物大分子→多分子体系一生命的飞跃过程。

从地球早期大气圈的成分推测，由于早期大气圈中氧的含量很低，臭氧的含量更低，不能有效地阻止太阳紫外线辐射对生命的伤害。因此地球早期的生命最大可能诞生于海洋，因为海洋中富含各种生命繁殖所必需的元素，同时深深的海水阳挡了紫外线对生命的伤害，是生命繁衍最合适的环境。有证据表明.地球在水圈形成之后不久生命就诞生了.在南非巴布顿地区发现了地球上最古老的生命记录距今已经38亿年。在此之前科学家通过地球化学研究的手段已经推测出地球上的生命应该诞生在距今38亿年或者更早的时间。

遍布世界各地的一种最古老的岩石“条带状磁铁石英岩”(世界上许多大型铁矿都产于这种岩石中，我国最古的老迁西群岩石类型也是这种磁铁石英岩，鞍钢、本钢、首钢的矿区也都是这种岩石)可能是生命参与作用的一个证据。大家知道铁的化合物有Fe²⁺和Fe³⁺两种形式，FeO溶于水,Fe₂O₃则不溶于水。在早期陨石冲击事件中,由于大量的陨铁落人地球，地球表层的铁和硅的含量很高,海水中充满了FeO和SiO₂。由于大气中氧的含量并不高，所以Fe2+很难被氧化成Fe³⁺沉积下来，只有在厌氧生物的帮助下,这种过程才可以进行。厌氧生物在繁殖过程中所排出的O₂促进了FeO的继续氧化,形成Fe₂O₃沉积下来，同时由于大量厌氧生物的繁殖使海水逐渐转变成氧化环境，生物大量减少,形成了SiO₂的沉积，这样不断地循环反复形成了条带状磁铁石英岩。这个过程也逐渐地改变了大气圈的化学成分,使大气中的CO₂逐渐减少O₂逐渐增多,慢慢地演变成今天的大气。虽然地球生命诞生已经有很长的历史，但在30多亿年的历史中却没有什么大的变化，基本上是以很低级的单细胞的形式存在的，直到5.7亿年前的寒武纪才发生了地球生命史上的第一次大爆发，地球的生物从此发生了突飞猛进的变化。