地球，是太阳系的第三颗行星，其表面积有7/10被蔚蓝的海水所包围。从太空鸟瞰地球，它呈蔚蓝色，壮观而美丽。她孕育和生息着众多的宇宙精灵——聪明的地球人。各民族文化悠久，历史辉煌，人种肤色有白、黄、红、黑、棕色等，风俗多样，人情各异，语言上千种，真可谓是宝地伊甸园。除了人类之外，地球上还生长着千万种动物和植物，鸟、兽、禽、畜，千姿百态；花、树、草、木争奇斗艳；夏天有万紫千红、鸟语花香的丽景；冬天有原驰蜡象，一片银白的北国风光。在太阳系中，地球确实是具有生命力且妖艳多姿的。
1.地球的天文参数与结构
地球平均半径为6371公里，赤道半径为6378.19公里，两极半径为6356.78公里，离太阳距离为14960万公里（1个天文单位）。绕日公转周期为365天（但考古得知，远古时地球公转周期为420多天）。自转周期为23小时40分56秒，即地球天为1天。地球密度为5.5克/立方厘米。地球的外形为西洋梨形，北极凸出，南极凹陷。赤道周长为40076公里，两极周长为40009公里。地球表面积为5亿1500万7千平方公里。陆地面积为1亿4945万平方公里，海洋面积为3亿6105万7000平方公里。一个地球有81个月球那么大。地球的年龄已有40.5～46亿年之久。根据天文推算，太阳系还有50亿年的寿命，那么地球也应有近40亿年以上的寿命。
地球绕太阳公转的轨道呈椭圆形，该轨道称为“黄道”，自转面与公转面成23.4°夹角。大气厚度达150公里。一年有春、夏、秋、冬四季之分。两极有冰雪覆盖，常年结冰。地球只有一个卫星——月球。
地球是由地心（即地核）、地幔（又称地函）、地壳几部分组成。地壳厚为8～40公里，由结晶岩石形成。陆地地壳厚为20～50公里，海洋下的地壳仅有8～10公里厚。从地表往下，每增加30米就增加1℃，在地心处温度极高。由岩浆组成。火山喷发时岩浆便流出地面。地心处为高温高压的岩浆，由液态的镍和铁组成。地球的平均密度为5.5克/立方厘米。由于地核能制造电流，故此在地球两端形成地磁场，分南极（S极）和北极（N极）。磁场强度约为0.5高斯。在含有粒子流的太阳风的作用下，地球两极时常能产生美丽夺目的极光。地球外围由厚厚的大气包围着，大气成分主要由氮、氧、氢、二氧化碳及其他气体成分组成。氧是地球人类和动物生存之源。植物是产生氧气的源泉。原则上讲地球上的万物，尤其人和动物离开大气层和地球的磁场便不能生存，所以说天人合一，大气是不可缺少的媒介。
地球表面有7大洲4大洋，各洲是由地壳的板块运动而形成。地壳的移动与冲撞形成了高达8000多米高的珠穆朗玛峰，同时也形成了深达1万多米深的马里那海沟（太平洋内）。7大洲为：亚洲、欧洲、非洲、大洋洲、南美洲、北美洲和南极洲。4大洋为北冰洋、太平洋、大西洋和印度洋。平时常有火山喷发，海啸和地震也屡屡不鲜。
地球上最高温度可达60℃多度，最低温度（南极夜间）可达-89℃。平均温度20℃左右，很适合人类和物种生存。
2.地球到底是如何形成的
关于地球是如何起源的，比较普遍被人接受的理论是在宇宙大爆炸之后，约在距今50亿年前，太阳系星云开始收缩，形成以太阳为中心的太阳系。在约46亿年前地球开始形成，刚刚诞生的地球是一个死寂的世界，没有任何生命迹象。不稳定的地质结构，使地壳不断发生激烈运动，这时这颗年轻的星球不断地发生地震、火山喷发，就在这种冲撞和震撼之中，在太阳光线的照射之下，地球完成了从无机界到有机界的自然演变。又过了几十亿年，在地球上开始出现宏观生命。当地球进化到距今4亿年前时，地球已充满了勃勃生机，不仅海洋里出现了大量的鱼类和贝类，陆地上也出现了行走和爬行的动物和昆虫（包括恐龙的出现）；大约在2亿年前，地球上出现哺乳动物；约在五六千万年前，出现灵长目动物；数百万年前，出现早期人类。至于地球上的人类和各种动物是自然形成的（大自然产物）还是人造品（外星人造地球人和物种），目前又重新掀起争论。不过上述模式是天文学家、古生物学家、地质学家、考古学家及历史学家所共同建造的。但是否符合真实，还有待进一步探究，还有好多谜底待解。
法国博物学家布丰（公元1707～1788年），他除了认为物种可以产生变异外，还认为地球形成是由彗星引起的。他认为彗星落到太阳上（即天文学中所说的“掠日彗星”），把太阳打下一块碎片，冷却以后，形成地球。他认为地球不是上帝创造的，而是由于天体运行规律而自然形成的。
布丰认为地球已存在了7.5万年了。1749年，布丰解释说，包括地球在内的行星和巨大的太阳间存在着“亲缘”关系，正如小鸡同母鸡的关系一样。
布丰曾认为太阳与其他巨型的天体产生过碰撞，在碰撞过程中散落下来的碎块，冷却下来以后，形成了地球。这种假设很有意思，只是没有说明其他行星及太阳形成的原因。
1920年，英国天文学家阿瑟·斯坦莱·爱丁顿指出：太阳内部的温度比人们想象的要高得多，从太阳上分离下来的物质（或从其他恒星上掉下来的物质）都很热，以至于它们尚未来得及冷却形成行星时，就扩散到宇宙空间去了。美国天文学家莱曼·斯皮特泽在1939年作出了令人信服的证明。
1944年，德国科学家卡尔·夫兰垂·克·冯·韦茨萨克重拾“星云假说”，并将这一理论进一步发展、提高。他认为旋转的星云是逐级收缩而形成行星的，首先是第一颗，然后是其他颗依次而成。天文学家们可以把星云中的电磁作用考虑进去（在拉普拉斯时代，电磁现象还未被发现），以此解释角动量是以什么形式由太阳转移到行星上去的。
到目前为止，地球是如何形成的尚未得到一个统一的公认的认识，总体来说仍是一个谜的说法似乎更合适些。
但随着人们认识水平的提高和科技水平的进步，对地球的认识会越来越深化。我们在不久的将来，一定会揭开地球之谜。
3.你知道地球的高寿吗
苏美尔人于公元前3000年发明了文字，如果以这些文献为依据，我们可以认为地球已经至少存在了5000年了。不过在这之前，人们已经会制造陶器和雕塑。到了19世纪，几乎所有的西方人都认为地球已有6000岁了，这一观点的依据完全来自于《圣经》，人们将之奉为神圣的真理，但这一认识没有科学依据。
从历史上看，总有一些人——当然是极少数的——在怀疑《圣经》的正确性，并致力于推翻这一错误理论的工作。是什么促使这些学者产生了这样的想法呢？是雨、风，以及波涛对海岸的拍击等多种缓慢地改变地球表面的自然现象，他们认为是这些自然力量的长期作用才使地球形成了今天的样子，而这一时间过程绝不可能只有6000年。这些学者之一有1570年前法国的一位学者，他的名字叫作伯纳德·帕里塞。
那些相信地球的年龄只有6000岁的人们并不否认地球在不断变化着，但他们只是天真地认为这一切只是“诺亚方舟”故事中那次大水灾的结果。帕里塞认为那次传说中的世界性范围内的大水灾根本不可能是地球表面变化的原因，只能是很长时间以来缓慢积累的结果。他最终被烧死在火刑柱上。他的那个时代对于使用自己大脑的人来说简直是个灾难时代。
后来到了1681年，一位名叫托马斯·白奈特的英国牧师写了一本支持“诺亚大水灾”观点的书。但是到1692年，他又写了一本书，该书的观点对“亚当和夏娃”之类的传说提出了质疑，这本书毁了他的前程。
在1749年，一位名叫乔治·路易斯·布丰的法国自然科学家开始致力于写一部百科全书，在该书中他极力想通过科学的观点来剖析这个世界上的各种自然现象。他估算出地球变成当时那个样子至少应该经历了75000年了。这一论点给他带来了麻烦，最后他只能像伽利略一样，放弃了自己的观点。
不过归根到底，没有任何东西能够阻碍人们的思想进步。历史前进到1795年，一位名叫詹姆斯·哈顿的苏格兰地理学家出版了一本名为《地球理论》的专著，在这本书中，他汇集了大量有关地球“缓变说”的有力论据。大约半个世纪过后，科学界接受了他的观点，并称之为“均变说”，即缓慢的稳定的变化理论。不过，这一理论并不排除偶然的剧烈变化对地球的影响，比如大规模的火山爆发等。
此后，科学家们开始致力于研究地球自身发生了哪些变化及这些变化发生的速率。如果人们假定这些变化以相同的速率发生，另一些人就可以计算出这些变化使地球改变现有的状态所需的时间。
第一位进行这一尝试的是埃德蒙·哈雷，他也是揭示风向变化的第一个人。1715年，他发现海水含有丰富的盐，并认为这些盐来自注入海洋的河流，这些河流从其流经的地域带来了少量的盐，进而，他发现在日光照射下海水会蒸发到空气中，而食盐却不会蒸发。因而雨水都是淡水，这些雨水重新注入海中，又在汇入大海的过程中携带更多的盐。日积月累，海水也就越来越咸了。
如果我们假设海洋本来是淡的，那么只要计算出每年注入海洋的盐量，就可以知道海水经历了多少年才变成现在这么咸的。这一方法听起来是不错，但并不可行。首先，海水本来就不是淡的，而是含有少量盐分；其次，我们也不可能知道每年注入海洋的盐量，在哈雷的年代，西方人根本不知道欧洲之外的河流。另外，实际上在当时注入海洋的盐分的总量和以后年代时所注入的也不一定相同。哈雷的理论没有提及盐分回流的问题，当然在一般情况下，这一现象不会出现，但在大陆架地区，由于海水较少，水分有可能完全蒸发，从而形成大面积的盐场。
哈雷最大限度地忽略了类似的偶然因素，最后计算出达到现今海水咸度需用10亿年。这一过程在当时人们的意识中几乎是不可思议。这个数字几乎是70年后卜奉计算结果的13000倍。但在当时的英国，科学家的日子已经好过多了，哈雷并没有遇到任何麻烦。
另一种地球年龄的计算方法是利用泥沙沉积的速度。河流、湖泊、海洋携带大量泥沙，它们沉积后形成了陆地，人们称之为“沉积物”（该词源于拉丁文，意思是“定居”）。沉积越久，地面上层对下层的压力也就越大，从而在下层形成沉积岩。我们可以算出沉积的速率，假设这个沉积速率是恒定的，我们就可以计算出地球上发现的沉积岩形成的时间。利用这一方法人们就可估算出地球的年龄大约为5亿年。
上述各种有关地球年龄的估算结果都是比较粗略的，但却有一定的启发作用。它不能作为准确的结果。我们必须找到一种在地球形成时代就已存在的、有严格规律性的，并且容易观测到的变化过程作为精确计算时间的依据。在哈雷和布丰的时代，人们还不可能找到符合这一条件的自然现象，而大约在19世纪后期它在一个极偶然的机会上被人们发现了。
1896年，一位名叫安东尼·汉瑞·白克勒尔的法国物理学家在研究某个课题时偶然发现金属铀可产生一种当时尚无人知的射线。1898年，波裔法籍化学家玛丽·居里经过进一步的研究，发现该射线是由某种放射物质发出的。铀和钍（一种与铀有着相似特性的金属元素）都可产生这种射线。英国化学家弗瑞德瑞奇·苏第在1914年认为：作为放射的结果，铀和钍原子可衰变为某种较为简单的原子，该原子又进一步衰变，而变成其他物质微粒，直至新的原子核产生后，不再继续衰变，于是形成了所谓衰变产物，从而完成了衰变的全过程。
苏第的合作伙伴、新西兰人俄涅斯特·如瑟佛德指出，所有放射性元素都具有所谓“半衰”特性。换句话说就是一定数量的放射物在放射过程中，其化学键经一定时间后产生断裂，其中一半形成其他物质，而另一半保存下来。这就意味着我们可以通过一定量的铀或钍的研究计算出它们衰变的时间。
铀和钍的衰变过程和它们的形成是一样缓慢的。铀衰减到原来的一半要历时45亿年，而钍则需历经漫长的140亿年。如此缓慢的过程可以证实地球的年龄即使像哈雷所说的那样有10亿年，铀和钍也一定可以存在于现在的地壳中。另外根据这一论据也可推断出地球年龄的上限为1万亿年，因为只有经历了这样漫长的时间后，地球上的铀和钍才能完全衰变完。
1907年，美国物理学家博特瑞姆·波登·鲍特伍德在物质衰变理论尚未完全成熟的情况下就指出，如果某块岩石中含有铀，那么铀将会以一个恒定速率衰变成铅。这样，就可以利用测定岩石中铅的含量计算出这块岩石以其不变的形态存在的时间。
这一理论的实现是有一定难度的。因为岩石中可能一开始就存在一定量的铅，而铅可用四种同位素的状态存在，其中一种同位素并非是衰变的产物，我们可以通过对这种同位素在岩石中的含量来测定并计算出所有四种同位素在岩石中的总含量。
10亿年前的岩石在地球上几乎比比皆是，因此，哈雷的论点也不再被看成是“无稽之谈”。实际上，人们于1931年就发现了20亿年前的岩石。而此后在格陵兰岛西部又发现了更为古老的岩石，它的年龄大约是38亿年。
不过，鲍特伍德的方法只能计算出我们在地球上发现的各种岩石的年龄，而地球的形成可能比这要早得多。因为在38亿年前，一次又一次的火山爆发熔化了大量的岩石。它们不可能在这么长的时间中总保持固体状态。即便这样，科学家们也已经找到了解决这一难题的方法，现在，人们公认的地球年龄为46亿年。
4.地球内部：空心与实心之辩
“地球是空心的”——长期以来，一直有人持这一观点，并在其基础上演绎出许许多多的故事和神话传说。为什么人们会有这样的想法呢？究其原因，不过是因为地球上发现了隧洞，尽管它们只是分布于地表。目前我们所知道的最深隧洞也不过只是1.17公里深，与6350公里的地球半径相比，简直是小巫见大巫。但是，仍然有一些人幻想着能发现一条通向地心的隧道。
“地球中空”这一观点的提出可以追溯到远古时代，在古希腊神话中，巨人因为违抗万神之王宙斯的意志而被埋入地下，他们痛苦的扭动造成了地震。而火山的存在好像进一步证实了地球内部是一个“大炉膛”，含丰富的火种和硫磺，极易于燃烧。
在科学史的初期，一些科学家确实曾致力于证实“地球中空”这一宗教观点。1665年，德国学者阿撒谢尔丝·科彻曾出版了一本在当时最为引人注目的著作，他在该著作中将地球描绘成一个“大筛子”，而“筛子眼”则是那些广泛分布于地表的隧洞，在这些隧洞中常有恶龙出没。19世纪初期，美国军事家托恩·克里伍·塞莫斯竟在捍卫“地球中空”理论的研究中煞费苦心地向人们证明在北极地区就存在通向地心的隧洞。继塞莫斯之后，直至今日，这一古怪想法促使人们发表了大量有关地心探险的科幻小说和文章。其中最为著名的就是法国作家儒勒·凡尔纳于1864年出版的《地心游记》，在这部著名的科幻小说中，凡尔纳向人们描绘了一幅奇妙的地下世界画卷，那里有地下海洋，恐龙横行，古猿人四处出没，而通向这一神秘奇景的通道就在寒冷的冰层之下。在此之前，伊扎·阿兰·波尔也编著过类似的故事，他将这一通道“搬”到了北极。
结果到了1909年，美国探险家罗博特·爱迪文·皮列根本没在北极发现什么“地心通道”。不过这些传说却流传了下来。其中最为普及的当数伊扎·R。柏洛兹的一套系列丛书，其中第一部出版于1913年。
直至1798年，人们终于知道地球不是也不可能是空心的。当卡文迪许计算出地球质量后，人们进一步计算出地球的密度为5.5克/立方厘米（精确值为5.518克/立方厘米），而地壳中岩石的平均密度为2.8克/立方厘米。如果地球真是中空的，并假设空心部分充满空气，那么地球总密度应小于2.8克/立方厘米。地球密度为5.518克/立方厘米这一事实说明：地心密度必定大于地壳中岩石的密度。因此，地球肯定不是空心的。
我们知道地壳的密度为2.8克/立方厘米，而整个地球的平均密度为5.5克/立方厘米，据此我们马上就能推测出地球一定有一部分的密度高于5.5克/立方厘米。
在实验室里测试一个普通尺寸的球体，其所受的万有引力小到可以忽略不计。但对于地球来说，其巨大的引力作用则可以将地球上的一切物质牢牢吸住。如果我们假设地球全部是由岩石组成的，那么地层深处一定会被外层的重量压碎。这种强大的力量能压缩地球内部并将所有的质量全都集中到一个很小的容积当中，所以较深地层的密度自然比外层密度要大。这个问题好像就这样迎刃而解了。
但事实并非如此。人们曾经试图在岩石上施加足够大的压力，然后通过测出所加的压力的数值计算出岩石内部密度增加的数值。但人们最终发现，地球外部所有地层重量不可能把地球内部压缩到平均为5.5克/立方厘米大小的密度。
因此我们只能得出这样的结论：地球不全是由坚硬的岩石构成的。地球深处一定存在密度比岩石密度高得多的物质。那么这些物质是什么？我们怎样才能想办法去了解它们呢？迄今为止，我们所开采到的最深的油井有9.6公里深，而这个值仅是地球直径的1/670.
难道人类真的没有办法对地心有所了解吗？实际并不是这样的。地震使地球表面遭到严重的破坏，人们通过对地震的观测偶然发现，由于各种形式的波从地心传出，从而使地球表面产生剧烈的晃动。其中有一种波的传播方式类似于池塘中涟漪的水纹，另一种波类似于声波在空气中的传播方式。实际上，在地震过程中，与声波具有相同性质的波被称为“初波”或“P波”；另一种与在水中传播方式性质相同的波我们称之为“次波”或“S波”。
这些波从最源头产生，经过相当长的传播距离，穿过地球内部并最终作用在地球表面上。1855年意大利物理学家路支·派勒米瑞发明了第一台研究这些波的简易仪器——地震仪。在以后的几年中，地震仪迅速得到了改进。到了19世纪90年代，英国工程师约翰·米尔恩在世界各地安装了一系列的地震仪。如今已有500多个精确的地震仪分布在世界各地。
通过地震仪，我们能知道地震波在何时何地出现。科学家们能指出地震波穿过地球内部结构的路径。如果地球各处物质的特性相同，则这些波将以固定的速度沿直线传播。然而，由于地球的密度随深度的增加而增加，部分区域由于受挤压而压缩，波的传播路径呈现出曲线。从这些曲线的特征来看，科学家们就能得出地球内不同深度区密度的数值。如果同一深度的曲线走向发生急剧转向，则说明这一地层不是由于被挤压，而是由于密度的突然改变导致该地层的化学结构发生了变化。
通过对地震波的分析研究，我们把地球结构划分为三部分。最外面的地层叫“地壳”，是由我们所熟悉的岩石组成的。而大约在地下32公里处（平均来讲）地层结构发生了明显变化。这个变化首先被克罗地亚地理学家安卓亚·莫霍间于1909年时探测到了，所以被称为“莫霍间断层”或简称“莫霍断层”。地壳下面是“地幔”，这部分也是由岩石组成的。一方面是由于“地幔”岩石被压挤，另一方面是由于“地幔”的组成物质本身的密度较大，所以“地幔”层岩石的密度比“地壳”层岩石的密度要大。但“地幔”密度的增大并不足以成为解释整个地球密度高的原因。
1914年，德国地理学家本诺·古腾堡第一次证明了在地下2900公里的深处，地震波再一次发生明显的转向这一事实。地心的密度完全可以用来解释地球密度高的现象。由于注意到“P波”能通过地心而“S波”不具备这一能力，所以科学家们推断出了地心的结构。由于“S波”不能通过液体传播，而“P波”能通过液体传播，所以这恰恰说明了地心是由液体组成的（地球的“地壳”、“地幔”、“地心”之间的关系与鸡蛋中“蛋壳”、“蛋清”、“蛋黄”的关系是一样的，而且仅在一些点上是相同的。）
那么下一个要解决的问题就是要确定地心是由什么物质组成的。因为地心一定是由密度比岩石大而熔点比岩石低的物质组成的。所以通常会认为地心是由不同的金属组成的。因此，我们可设想地球有一个由液体金属构成的地心。那么到底是哪种金属呢？
实际上，在地震资料能够对地球内部结构很好地作出解释之前就已经给出了一个可能性的答案。偶尔会有陨石坠落在地球表面上，它们的主要成分是由岩石构成的，而且通常含有10%左右的金属物质。陨石中一般含有铁并总会伴有相关金属镍，它们的含量比例为9：1.
法国地理学家盖布瑞德·奥古斯都·道布瑞早在1886年就提出这样一个设想，即地心是由镍铁混合物组成的。这种结论看来很有道理，所以现在科学家们假定地心是由90%的铁和10%的镍组成的。然而关于地心的组成成分还存在着意见分歧，其中有一种理论认为地心是由氧或硫化物或者是它们的混合物组成的。所以，“地心到底是由什么物质组成的”，这还是一个有待于我们进一步研究和探讨的课题。
5.地球地质年代的划分
要研究物种和人类在地球上的起源时间，就离不开考古手段，这就必然与地质学上地层时代的分散有着密切关系。人类起源主要与洪积期、水川期、石炭纪、中新世、始新世等时期有关，而物种起源就在此之前更久的时期。那么，这样久远的古代时期是如何划分的呢？为了便于研究，18世纪中叶，就有人按照地质年代（地层）形成的早晚把意大利北部的划分作“原始系”、“第二系”、“第三系”和某系地层相当的地质年代就叫作某“纪”。与此同时，又有人把德国舒尔茨山的岩层分成“原始岩系”，“第二岩系”，“冲积层”等，并认为“冲击层”就是“圣经”上的大洪水时期所生成的地层的佐证。以后又有多人多次对地球地质年代不同形成的地层进行更为详细地分系分统，起名方法，在时间上也与最初划分的不同。与“系”相对应的地质年代称为“代”，与“统”相对应的地质年代称谓“世”，这样系下有统（地质年代就是“代”下有“纪”，“纪”下分“世”）。划分的原则是某系不同层位里所含的现代还存在的海生软体动物的百分比多少来划分年代，地层里含的现代动物越少，绝灭动物越多，表明地层越古老。1833年，赖尔就根据这一原则将他在英、法盆地所作的工作总结后分“始新统”（意为近代黎明时期）“中新统”（意为略新时期）和“上新统”（意为比较新时期）三个统。“始新统”地层在下，始新世年代比较早；上新统地层在上，上新世年代比较近。后来又将上新统分成“新上新统”和“老上新统”。1839年，赖尔又把“新上新统”改叫“更新统”（更新意为最新），把“老上新统”改叫“上新统”。“更新统”指的是地层，“更新世”指的是这地层形成时的年代。更新统已属于第四条了。1838年～1841年间，根据地层里生物化石从低级向高级发展的规律，地质学家又把地球历史分成三个“代”：分别叫“古生代”；“中生代”；“新生代”。和相应代相对应的地层叫“界”。
19世纪中叶，地层划分基本定型，分为：原始系→过渡系→第二系→第三系→第四系。就地质年代而言，过渡系相当于古生代；第二系相当于中生代；第三系和第四系合起来相当于新生代。以后进一步研究决定把原始系，过渡系，第二系名称放弃不用。把相当于原始系的地质年代叫“太古代”或“元古代”，地层就叫“太古界”或“元古界”。又把相当于古生代的过渡系根据地层的岩石性质细分成几个系：最古老的叫寒武系，其次是奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系。把相当于中生代的第二系依次细分成三叠系、侏罗系、白垩系。这些地层的名称，有的是音译，有的是意译。比如“寒武”是英国南威尔士的古代名称，因为寒武系的地层在威尔士地方发育十分广泛。“奥陶”和“志留”是威尔士和英栏兰西部两个古代部族的名字。“泥盆”是英国的一个郡名，一般译音作“得文郡”，地质学上相沿译音成“泥盆”。“石炭”是译意，指煤，因为形成这一系地层的时期是许多大陆地区大煤田形成的时期。“二叠”原文音译是“彼尔姆”，因为这一系地层最早研究的是在俄罗斯北部彼尔姆地方；而在德国的这一地层明显地分成上下两部分，所以又叫它“二叠”。“三叠”也是译意，因为最早研究的中欧地区这一系的地层明显地分成三部分。“侏罗”是德法两国交界的一座山名。“白垩”的译意，因为欧洲西海岸这一系地层上部都有白垩层。就地质年代而言，最古老的是太古代或元古代；其次是古生代（下面分寒武、奥陶、志留、泥盆、石炭、二叠六个纪）；再其次是中生代（下面分三叠、侏罗、白垩三个纪）；最近的是新生代（下面分第三、第四两个纪）。这一现代所采用的地层系统和地质年代的划分，到19世纪40年代已经基本上确定了。
6.沧海桑田：谁在给地球变脸
跟人类起源有关的年代（地层）是第三纪和第四纪。第三纪下面分的几个世（统），在19世纪30年代赖尔所提的基础上，1854年又提出，在始新世（统）和中新世（统）间插进一个“渐新世（统）”（“渐新”的原文意思是“稍新”）；1874年又提出，把始新世（统）的下部（早期）单独作为一个世（统），叫“古新世（统）”（意思是新生界的最古地层或新生代的最古时期）。又把更新统之后的地层或更新世之后的现代时期，叫“全新统”或“全新世”。1868年，德国生物学家海克尔又称“第四纪”为“人类纪”。把“更新统”叫“洪积系”，把“全新统”叫作“冲积系”。在地球的历史上，曾产生过“漂砾”，对“漂砾”解释不同，有人说是海水运送来的。另一种说是冰山搬来的。这一时期称“冰川时代”。1875年，经瑞典学者陶烈尔研究确定是由于地形和气温剧变而掩覆上大冰盖，故把第四纪又叫“冰川时期”。冰川时期发生过多次，与人类历史密切相关。
地球的表面形态在几十亿年的演变过程中曾发生过多次沧海桑田式的巨变。地球是在一场大灾变中诞生的，当时很可能是个天翻地覆的混沌世界，各种物质搅混在一起，但有的并未完全化合。后来平静下来了，大动荡停止了，较轻的物质开始逐渐往上浮，较重的物质逐渐往下沉，有的沉到地核里。
在此期间，地球的温度一直在下降，直到液化，最后出现固体。当地球某一部分成为固体后，这一部分内部的各种物质就不能再上升或下沉了，于是就在一块固体物质内固定下来了，从此就永远固定在这个位置了。从地壳上和地球内部轻、重物质的分布情况来看，当初的分离进行得相当不错。当然还没等彻底分离开，地球就已经固体化了。
地球最外面的几层因为已经没有保温层了，所以冷却得最快，因此是最先固体化的。这样一来，地球就是由硬外壳包着内部较软、较热的气体和液体，——就像个肉馅饼，较凉的外皮里裹着的馅仍然烫得无法下嘴。就像把馅饼放在一边让它凉着一样，地球也有一段漫长的时间使内部几层也慢慢冷却下来，收缩下来。因为大多数物质，特别是气体，遇冷都要收缩。
普通馅饼的皮完全可能承受住馅的重量，但是当馅有数百万吨重时，那普通的硬皮就不行了。地球的外壳想必也有过类似的情况。内部的几层冷却收缩后便脱离开地壳表层，并且不再支撑地壳的重量，于是地壳就塌陷到内部的层面上寻找支撑物。在这个过程中就出现这样一个问题：在物体表面固化并停止收缩的情况下，如何才能进一步变小？解决的办法只有一个：发生褶皱，就像一个苹果那样，时间一长，苹果柔软的果肉和核就要收缩，于是苹果皮就起褶皱。
地球这种方式的运动形成了高山和峡谷。这个过程还没有完全停止，地球表面仍在慢慢地变动，那里隆起，这里下陷，不断出现新的增高和新的下降。有时会有地震造成的突然滑动，这在前文已经讨论过。有时正在下陷的地壳和已经下陷的地壳会对地球内部的热的物质造成压力，迫使它沿着裂缝上升，直至喷出地面，像火山、油井、温泉和间歇泉等。这种情况在地球的早期历史中肯定进行得更为激烈，在目前地质状态中留下了当年火山运动的痕迹。因为有很多山脉有证据证明它们是当年火山爆发时形成的，虽然现在地球上的活火山不多了。
很早以前火山爆发时喷发出来的大量的岩浆和熔岩流，至今在地球表面不少地区仍可见，在地质上称之为“火成岩”。极为典型的“遗迹”就是阿艾夏海岸的巴兰特律的岩浆流。这股岩浆流想必是直接流入大海，立即冷却凝固，形成了现在大片的“枕状岩”。这片岩石虽然可能经过了4亿年的风吹浪打，却依然保留着当年的磅礴气势。北爱尔兰的安特雷姆著名的玄武岩巨人岬提供了类似的证明：当年喷涌而出的熔岩，遇水后立即形成现在这种六边形石柱。这些从火山口喷出的熔岩，为我们提供了地球内部物质最真实可靠的样品。水和气体想必也是以类似的方式从地球内部喷出，成为大气层和海洋的组成部分。
当地壳陷落，与其已经收缩的内部物质合成一体时，那些褶皱并不是完全胡乱形成的。因为地壳在结构上并非绝对规则，很可能含有轻物质，也含有重物质。一般来说，较轻的物质在上面，形成山岭，而较重的物质则往往下沉到山体的下部，构成山谷和海底。因此，我们会自然而然地认为每立方英尺的高山物质应比每立方英尺的海底物质轻。近来认真仔细的测量证实了这一点。
科学家们并不试图从这座山上取一立方英尺的物质，再从一个海底取一立方英尺的物质进行比较。这种方法对于高山来说太原始了，而对于海底来说又是不可能的。从前，人们把一个很长的摆锤——就像非常古老的钟摆一样，但是制作得非常精密、科学——放在高山顶上，通过摆的摆动来测高山的结构。最近几年，摆锤被更精密的仪器代替了，但是基本的工作原理是一样的。
山顶上比下面的平原离地心远一点，因此地球的引力相应的会小一点。当一个钟摆被拉向一侧，让它摆起来，那么摆锤到达最低位置比在平原上要慢一点，因此所需要的时间就比在平原上所需要的时间长。换句话说，山顶上的钟表会越走越慢。如果山体是由地壳上的平均物质构成的，我们就可以准确地计算出钟会慢多少时间。如果实际所慢的时间比计算出来的时间稍微慢一点，说明构成山体的材料比地壳的平均质量要轻。如果把钟放在潜艇上带到海底去，条件刚好相反，如海底是由地球上平均物质组成的，这个钟就会比平原上走得快一定时间；如果钟走得比这个值还快，说明海底是由重材料构成的。
有一种理论叫作“地壳均衡论”，它使上述理论更加严密。这一理论认为：高山高耸于平原之上，就像船高出水面一样，——它们都在漂动。这一理论还假定高山像船一样，它的整个重量决定它在漂流时的高度。一条船，包括船身、船员和货物的总重量是3万吨，它漂流时的高度是它排水3万吨时的高度。换句话说，如果突然使这条船脱离水面，水面上就留下了大坑，需要3万吨水来填平。这一说法正好跟2200年前阿基米德原理相吻合。
地壳均衡论假定高山漂流的高度也是由上述理论决定的。当然，高山不是真正在水上漂流或者在真正意义上的液体中漂流。我们都知道，普通沥青看上去像固体，但是在长时间持续不断的压力下它会像液体一样变形；而液体只要受到压力，马上就变形。沥青的弹性很强，可以变形达数小时或几天；冰的变形要几个月或几年（如我们在冰川所见），而玻璃的变形则需数十年甚至数百年。我们现在讨论的物质如果经过数百万年也能变形的话，也就可以说明问题。多种方式的计算表明，我们必须深入到地层20英里处才能找到富有弹性的层面。好了，我们现在的问题是个常识问题：沥青或任何其他物质受热后更具可塑性，更容易变形。这个道理可能对地壳也适用。所以20英里深的地球内部能够提供所需要的可塑度。地壳均衡论认为，重达万亿吨的高山能漂起来（耸立起来），就是因为它取代了山下地层深处可塑性地层里的万亿吨物质。最精确的测量表明这个理论准确地解释了观察到的高山的高度。但这一理论只能说明大陆的升降，却不能说明它们在横向方向上的移动。
第一次世界大战前后，一名德国地理学家提出了一种新的理论，用来解释地球上沧海桑田巨变的成因，这就是“大陆漂移学说”。
7.地球漂移着的大板块
自从发现了美洲大陆，人们就绘出了大西洋海岸线的地图。英国哲学家弗朗西斯·培根于1620年首次指出：如果向南美的东海岸望去，你会发现它与非洲的西海岸的轮廓极其吻合。人们开始怀疑非洲和南美洲是否曾经是一个整体，后来随着漂移而各自分开了呢？
1912年，德国地理学家阿尔弗瑞德·卢萨·魏格纳对此提出了一些细节问题，并指出了这两块大陆应该是从海底较重的岩石中分离后浮起而形成，并随着漂移逐渐分开的，进而他认为地球上所有大陆曾是一个整体。这个理论被他称为“古陆桥”（来自希腊语，是“整个地球”的意思）。后来，这种统一状态被破坏，逐渐分离成几大块。他称这种现象为“大陆漂移”。从某方面说，他这种观点是对的。但是，他认为大陆是从海底浮出来的这种说法显然是没有根据的。
由于海底的岩石相对于大陆岩石来说过于坚硬了，在当时的条件下尚无法对其进行细致的研究。所以这种观点遭到了权威人士们的嘲笑和否定。
在19世纪50年代，人们试图在海底建造一条用来发电报的海底电缆，从而在欧洲与南美洲之间建立起通讯联系。美国海洋学家马修·方亭·曼瑞对大西洋进行了探测并希望找出一条建立海底电缆的最佳线路。1854年，他发现大西洋中心部分的深度要比两边的深度浅得多。他认为在海洋中心一定有一个高原，他命名为“电报高原”。
在当时，对海底进行探测是十分困难的。我们必须用加重的线绳放到海里，这个线绳长达数公里。如果发觉线绳已经触到海底了，就把它拉上来，测量其长度，然后再放回到海底，继续测量。这个工作非常乏味而且测量结果也很不稳定。在整个探测过程中很少能正确测到真正的深度，所以曼瑞的工作只是开了个头就被迫中断了。
1872年，在查尔斯·瓦维利·汤姆逊带领下的英国航海队历时4年航行了12.5万公里。他们利用一条长6.4公里的电缆对深海区域进行了探测。这次航行除得到了海底最清晰和最全面的图片以外，并没有比以往有更多的收获。不过在第一次世界大战爆发期间，“回音”探测技术有了进一步的发展，并被应用于超声波领域中。超声波是一种人类听不到的尖锐的音波，它能穿透海洋。通过测量声波发射到返回接收到它的反射波的时间差，就能推断出海洋的深度。1922年，有一艘德国轮船采用了这种技术对海洋进行探测，从此人类才渐渐越来越全面地了解海底世界。
世界最伟大的海底探测专家是美国地理学家威廉姆·曼瑞斯·伊文，他进行了无数次的测量并在20世纪50年代初期揭示了“电报高原”不是一个“高原”，而是一条长而崎岖的山脉，它蜿蜒坐落在大西洋中部的海底。山脉中一些较高的部分伸出水面形成了岛屿。1956年，伊文指出这座山脉围绕着非洲进入到印度洋，再绕着南极洲，一直延伸到太平洋，形成了一条地球的“环带”，可称得上是“地球的飘带”。至此，它作为“海洋中的山脉”才渐渐为人所知。1957年，伊文指出沿着这条山脉有一条很深的裂缝，即“地球裂缝”。这一大裂缝位于海底山脉的中央，看上去好像将地壳分成了数块拼合在一起的板块。这就是“大陆板块学说”（希腊语意思是“木匠”）。因为这些板块被适当地拼在一起，就好像是经木工活加工拼成的一样。
美国地学家哈瑞·哈孟德·希斯对大陆板块学说进行认真研究后，在1962年提出：地球深层的物质从大西洋底的大裂缝中涌出，将其两边的板块分开，非洲板块被推向了东边，南美洲板块被推向了西边，并且两板块间的海洋也在不断地变宽。这种说法称之为“海洋地板延伸”。这种说法很快就被其他的地理学家采纳接受。正如魏格纳所说的那样，南美洲和大西洋很久以前确实是在同一个板块上。但它们是由于漂移而分开的，还是由于其他力量而分开的呢？魏格纳作出的结论是正确的，但他对这一现象起因的认识却是错误的。如今人们已经把研究板块缓慢漂浮运动的理论——“板块理论”作为整个地质学理论的基础。
8.地震和火山的起因
地震和火山在远古时代就已经存在了，它们的爆发能产生巨大的破坏力，在短短几分钟内就能使成千上万人丧命，因此人们对此产生了强烈的恐惧感。有史以来，我们所知道的最剧烈的一次火山爆发约发生在公元前1500年，这次火山的突然喷发破坏了爱琴海上位于克里特岛北部的萨拉岛。当时生活在岛上的人们并没有意识到火山爆发的潜在迹象，但此时在地球的深处压力在增大，当压力达到足够大时，最终导致火山的喷发。虽然一起突发事件可能为亚特兰大的传奇色彩增色不少，但萨拉岛却被毁于一旦，同时克里特岛由于火山灰的沉积而遭到严重损坏，甚至本来兴盛的文明也未能幸免而逐渐衰亡。实际上这次火山爆发使整个地中海的东部地区都陷入了混乱，连埃及帝国也因此受到了致命的打击而走向永久的衰落。
意大利那不勒斯城附近有一座火山，它沉寂了相当长的时间，以至于人们对它的危险都渐渐淡忘了。但是在公元79年，它突然爆发并埋没了庞培城和赫修兰姆城。罗马伟大的作家蒲林尼就是由于靠近火山企图观察和描写火山爆发的壮观景象而不幸遇难的。这次火山爆发导致4000人丧生。西西里岛的埃特纳火山是欧洲最高且活动最频繁的火山。它在1669年的爆发致使2万人丧生。1783年冰岛火山大规模爆发，1815年印度尼西亚位于桑布瓦岛的坦布拉火山爆发，1883年印度尼西亚的另一座名叫克拉卡多火山也发生了同样的悲剧。这三次火山爆发又使无数人丧生，伤亡十分惨重。1902年位于西印度马丁尼克岛的派里火山爆发，炽热的有毒气体倾泻而下，弥漫在位于火山旁马丁尼克岛前首府圣·彼尔城。3分钟之内，城中3.8万人全部丧生，只有那些在地下监狱等待处决的死型犯幸免于难。
地震给人类带来的灾难远非如此，它能使更多的人丧生。1556年6月24日，中国山西省发生了强烈地震。据推测，在短短的几分钟内约有80万人死亡。1703年的东京地震夺走了约20万人的生命。1737年，加尔各答地区地震使30万人丧生。欧洲近代史上最为严重的一次地震发生在1755年11月1日，地震毁坏了葡萄牙的里斯本，海啸和火山爆发随之而来。此次地震有60万人丧生。1812年密西西比河附近，即今天的新迈锥底镇发生了可怕的大地震，地震之后几乎没有人能够幸免于难。
那么，这些现象是什么原因引起的呢？我们首先要排除上帝的报复、老天爷发怒等说法。亚里士多德认为是部分空气存在于地下复杂多变的空间中，在某种特殊条件下被释放出来而形成了地震。但人们已经渐渐开始了解火山和地震了，他们注意到火山和地震大多数发生在一些特定地区。地球上500次的火山活动中有近300次发生在太平洋板块的边界曲线上，约有8次发生在马亚群岛链上，地中海沿线也有少数的火山活动。同时人们注意到这些地区也是地震多发地带。由此可见，火山和地震以某种方式相互联系并具有相同的根源。
里斯本地震推动了科学领域对此类问题的深入研究。就像我们前面提到的那样，人们在各地安装了地震仪。1906年的一次大地震使旧金山遭到了严重的破坏。美国地震学家哈瑞·福瑞丁·瑞德对地震现场进行考察研究后注意到城市附近的一些地区发生了移位。地上的“裂缝”表明一边相对另一边好像向前错开了些。大多数人会认为这条“裂缝”是在地震发生时才形成的，但瑞德却有不同的看法。他认为“裂缝”（或称“断层”）应该是在地震发生之前就已经有了（我们现在称之为“圣·安第斯断层”）。随着时间的推移，地下压力逐渐增加使断层的两面向相反的方向移动。在通常情况下，由于摩擦力的作用使断层两面相对静止。但随着压力的增大，断层一边发生了移动，另一边被迫不断震动引起剧烈摇晃，这足以毁灭一座城市和扼杀成千上万的生灵。
虽然瑞德的理论从大方向上来讲是正确的，但直到人们了解了板块的构造后才彻底明白了地震的成因，人们已经了解了地球内部巨大力量的形成原因是由于地球各板块运动得非常缓慢，但是板块边缘的能量有时能导致其他运动，就形成了如同瑞德在旧金山地震时所观察到的现象。圣·安第斯断层归根到底实际就是在北美洲板块底部和太平洋板块底部之间形成的断层。
环绕世界的断层带是一个非常不稳定的地带。一旦滚烫的岩浆从地下渗出来就能导致火山爆发。当两个板块相向碰撞时，碰撞的边缘就被压皱而形成山脉，当今世界上最高的山脉——喜马拉雅山脉就是由于印度板块在漂移运动中与亚洲板块碰撞而形成的。有时一个板块能滑入到另一个板块的底部，被吸入到海底并形成海沟，有的地方的深度能达到11公里。
直到人们发现地球的板块结构后才能完全理解地壳这一复杂多变的现象。这一发现使本来看起来不可能的事情一下子变得明晰多了，而类似的发现往往代表着一种崭新的理论的形成。
9.地球上的水从哪里来
水与人们的生活和生产密切相关。可是，你可曾想过：地球上的水来自哪儿？
到目前为止，大多数科学家一直认为，地球上的全部水在地球形成之日就先以蒸气的形式存在于炽热的地心中，然后，在地球最初5亿年的燃烧过程中，水蒸气从火山口爆发出来，冷却而形成河流、湖泊和海洋。他们还认为，地球上的水在缓慢地蒸发，穿越大气层并散逸到太空中去。
可是前不久，美国衣阿华大学一个以天体物理学家弗兰克为首的著名的研究小组，向这一传统理论提出了尖锐的挑战，发表了地球上的水可能来自彗星的新假说。他们认为，地球上的水不是来自地心，而是来自太空，是从地球形成之日起才慢慢地注入地球上来的，且其总体积亦在缓慢地增加。人类现在是、过去也一直是喝着源头在地球之外的水，并在这样的水中捕鱼、游泳，用这样的水洗衣、煮饭。
弗兰克等人发现，在太阳系中存在着一个由冰雪球组成的彗星海。彗星海中每一颗彗星的体积并不比一间住房大多少，犹如沧海一粟。因而在太阳系这个大家族中一点也不引人注目，但它们的数量却多得惊人。自45亿年前地球诞生以来，它们就在地球引力的作用下，以20马赫的速度和每分钟大约20颗，即每小时1200颗、每天28800颗的数量，成群结队地向地球冲来，日复一日，从未间断。当它们到达距地面1400公里～2400公里的高度时，引力作用、太阳辐射和大气摩擦的撞击力结合在一起，把它们击得粉碎，变为细小的冰微粒消散到稀薄的大气流中去，最终以雨或雪的形式降落到地面，使地球的宽度每年约增加四千分之一厘米。这使地球在经历过地质年代之后，就足以形成我们今天所知的河流、湖泊和海洋。
如果弗兰克的假说是正确的话，将能够用来解释大量的地球物理学之谜。例如，当更多的彗星来到地球，形成足够厚的球状冰云覆盖地球、遮挡阳光时，恐怕就出现了冰河时期。由于该覆盖层引起了剧烈的气候变化，从而导致我们所知的整个生物种包括恐龙的大量灭绝。又如，当复杂的有机物分子被包在冰雪覆盖着的彗星内部时，完全能够安全地穿越大气层而降落到地面上，从而可能为地球上的生命来自宇宙空间这一长期设想提供新的凭证。某些外空生物学家的研究发现，在彗星水中隐匿着某些特别复杂的分子，这可能用来解释从黑死病到艾滋病的突然爆发。
彗星海不仅向地球输送了大量的水，而且可能曾向木星和天王星中某些表层至今仍然是冰的卫星输送过水。火星两极的白色冰帽可能就是彗星冰，而神秘的火星运河则可能是在火星的青春期被流动的彗星水冲刷出来的。同样，土星光环之间的辐射带，很可能是彗星飞快地从一个光环冲向下一个光环时扬起的尘埃造成的。
正如弗兰克本人所说的，如果这一假说是正确的，则十几个领域整整一代的科学家们都是根据恰恰并不正确的地球物理学的假设从事工作的。教科书将不得不重新改写，现代地质学、地球物理学等十多门学科中的现有理论将要受到检验。因此，这一假说的影响无疑是深远的。
弗兰克是位一丝不苟的研究学者。关于地球上的水来自彗星的新假说的提出，凝聚了他与他的同事们五年多的心血。1981年，弗兰克与克拉文一起为“动力学探测者——Ⅰ号”卫星研制了一套光学系统，装上了两台可见光摄像机和一台紫外摄像机，用来拍摄大气和大气层中电活动现象的照片。由卫星传送回来的照片十分壮观，不久就出现在杂志和教科书上，弗兰克也被邀请到世界各地去播放他的幻灯片。
但是，奇怪的现象也同时出现了。当用紫外摄像机拍照并用计算机着色后，地球受到太阳照射的那一面上空的大气本应形成均匀一致的、明亮的桔黄色。与此相反，科学家们一眼就看到了桔黄色的地轴上布满了很多黑色的小斑点，每个黑色斑点突然出现，停留了几分钟，然后又消失掉。这些黑色斑点是什么？开始时，可能是由于弗兰克正集中精力研究极光、等离子体等而无暇顾及。这一现象并未引起他的重视，只是想当然地认为，它们是由某种电子干扰造成的，并以此来回答其他科学家们提出的疑问。直到1982年底，他的学生利用计算机对卫星照片进行信息处理时，发现计算机“读出”的照片上黑色斑点数据时而运行时而停止的反常现象。这才引起了弗兰克的注意，促使他去揭开黑色斑点之谜。
但那时弗兰克仍然认为这些黑斑是由于卫星在传送照片的过程中，很偶然地受到来自其他卫星、闪电或地面无线电波发射台的干扰而形成的。为了证实这一点，他收集了过去十年间陨星进入大气层的雷达记录，把陨星残骸的运动与黑色斑点的运动进行对比分析。出乎他的意料之外的是，黑色斑点的运动方式与陨星残骸的运动方式完全一致。这无疑向他表明，同陨星一样，黑色斑点是某种客观存在的物体，而不是电子干扰造成的。因为，若是后者的话，黑斑的运动方式应该完全是随机的、没有任何规律可循的。
为了证实黑斑确实是客观存在的物体，1985年，弗兰克又进一步做了如下试验：把紫外摄像机镜头对着大气层外缘的氢气云进行拍摄，发现氢气云恰似“早晨的浓雾”。当他们把镜头的焦点调到氢气云的里面时，他们既惊讶又高兴地看到了“几十个黑色的大圆盘”从大气层外起飞，然后落入大气层之中，朝着地面迎面飞来。这些圆盘开始时很小，但随着时间的推移，变得越来越大，越来越黑。这一观测结果，不容置疑地向他们表明：黑色斑点的确是客观存在的某种物体。弗兰克还估算出，这种物体的直径大约在48公里左右。
那么，它们究竟是什么物体呢？弗兰克等人提出了各种各样的假设，又很快一一放弃了。例如，他们曾设想，可能是陨星碰撞大气，使低空的分子氧受热，形成巨大的气体云而上升。但弗兰克计算出，要产生体积如此之大的气体云，陨星的直径应在100公里左右，因而在穿越大气层过程中不可能完全被烧毁，而要落到地面上来。倘若每分钟有20颗陨石落在地球上，人类就不得不生活在洞穴里。这显然一点也不符合现实情况。
最后，弗兰克研究小组对大气中所有数量充足的分子一一进行了分析。他们发现，只有水分子才能吸收频带足够宽的波长而呈现黑色。这使他们确信，照片上的黑色斑点是由于高层大气中存在着由大量的水分子聚集而形成的气体云造成的。那么，如此之多的水分子是从哪儿来的呢？正是从那时起，他们才把目光转向彗星，即银河系中往返运动着的冰雪球。他们计算出，冰球的直径必须为9米～12米，并要覆盖有足够厚的松软的雪，才能在大气外层形成48公里宽的气体云。于是，照片上的黑色斑点的出现和消失就得到了圆满的解释：当彗星进入大气层，在大气摩擦、太阳辐射和地球引力的作用下被粉碎而形成云时，就出现黑斑；当云以水蒸气形式消散到大气下层时，黑斑也就消失。
黑色斑点之谜终于被揭开了。
1986年5月，弗兰克研究小组在《地球物理评论通讯》杂志上发表了他们的研究成果，提出了地球上的水可能来自彗星的新假说。由于这一假说涉及到生命的起源、海洋、冰河时期和火星运河的成因等多个领域，因此，自然受到了有关科学家们的极大关注。尽管有少数科学家对这一假说提出了各种疑问，但是，正如《地球物理研究通讯》杂志编辑、美国航空航天局所属的马歇尔空间飞行中心空间科学实验室主任德斯勒所说的，弗兰克的假说是“十多年来最激动人心的新思想”，谁都无法“立即摒弃这一思想”。
目前，科学家们正积极进行着更多的观测和研究工作，试图为这一假说提供更多的证据。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室高级物理学家路易正在监视着来自瑞典“海盗”号卫星的信号。该卫星上亦装有紫外摄像机，路易希望从“海盗”卫星传送回来的照片上也能看到那些黑色的斑点。除了利用卫星上的光电设备进行观测外，弗兰克也寄希望于那些工作在荒山旷野的天文工作者，期望有一天他们用高倍天文望远镜也能观察到正向地球飞来的小小的彗星。弗兰克还希望，不久将会有更先进的仪器设备问世，从而使科学家们能更清晰地观测彗星穿越大气层时的全部变化过程。同时，外空生物学家、核物理学家等也在进行着积极的探索，试图从各自不同的角度来验证这一假说。