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[原创] 宇宙有限论

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 楼主| 发表于 昨天 13:48 | 显示全部楼层
       假如这个岩石行星如地球大小,其所含的亚铁离子重量与地球相同,可以模拟得到新增加的面积。
       球的表面积=4πr² (r为球半径),地球半径约6371km,表面积
       S=4×3.14159×6371×6371(km²) =510064041(km²)=5.1×10^8 (km²)
       初始可发生沉积的浅海(退潮能露出的海滩范围)占总表面积约1%,即
       S_初=S×1%=5.1×10^6 (km²).
       氧化铁(三氧化二铁)密度通常为 5.2–5.24 g/cm³;
       取约 5200 kg/m³ =5.2t/m³ =5.2×10^9 t/km³  。

       数十亿年累计可被氧化的亚铁总质量约1.2×10^17 t(对应地球太古宙到现在的热液铁通量累计值),先将Fe₂O₃简化为亚铁离子(Fe²+)计算后面再按照比例换算回。
       Fe₂O₃中,铁元素的质量占比为70%,氧元素质量占比为30%。
       因此氧化的亚铁总质量约1.2×10^17 t/70% ;

       所有亚铁全部氧化沉淀后,总氧化铁沉积体积为:
       V=总质量/密度=(1.2×10^17 t)/( 5.2×10^9 t/km³) /70% = 2.3×10^7/70%  km³  
       如果所有沉积都集中在初始5.1×10^8(km²)的浅海基底上,总沉积厚度为H=V/S初=(2.3×10^7 km³)/(5.1*10^8(km^2)) /70% =
       =0.6443*10^(-1) km=0.06443km=64.43m.
      64m的平均海拔完全足够支撑稳定陆地存在。

      要形成露出海面的陆地,至少需要沉积厚度超过平均海水深度(平均海水深度约3.7km),因此理论最大面积为:
      S最大=V/h海水=(2.3×10^7/70%  km³)/(3.7km)= 8.88×10^6 (km²) =888万(km²) .

      因此,“愚公移山”——“愚公造陆”之后,新增加陆地是888万平方公里。
      由于澳大利亚大陆的总面积769万平方公里,886/769=115%;
       因此新增加陆地比澳大利亚大陆的总面积大15%
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 楼主| 发表于 昨天 13:50 | 显示全部楼层

§42_19  向陆地进攻Ⅰ:从藻类到苔藓

       这个“愚公造陆”的星期,在蓝细菌开始通过光合作用持续氧化海水中的亚铁离子的数亿年后,已经进化出最初的植物。
       按照生物进化的亲缘关系和结构复杂程度,从低到高可以将植物分为4个主要进化等级,遵循“结构从简单到复杂、繁殖从孢子到种子、水生到陆生”的进化规律,有:
       第一级:藻类植物(最低等,原始水生类群)。
       这是植物界中最原始、结构最简单的类群,绝大多数为水生,无根、茎、叶的分化,无维管组织,生殖器官多为单细胞,合子不发育成胚,属于低等植物。
       其主要分为以下门类:
       绿藻门:如衣藻、水绵,是陆生高等植物的祖先类群;
       红藻门:如紫菜、石花菜,多为海生多细胞藻类;
       褐藻门:如海带、马尾藻,多为大型海生藻类;
       硅藻门、不等鞭毛藻门:多为单细胞浮游藻类;

       因此,最初进化的很可能是绿藻,如水绵。
       随后是红藻,而褐藻、硅藻的出现要晚得多。
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 楼主| 发表于 昨天 13:51 | 显示全部楼层

       在蓝细菌“愚公造陆”成功后,随着陆地面积的初具规模,该星球也开始进化出第二级的植物——苔藓植物,它是植物登陆的初始类群、低级原始陆生植物。
       属于高等植物中最原始的类群,是植物从水生向陆生演化的过渡类群,出现了茎、叶的初步分化,但无真正的根,无维管组织,生殖过程仍依赖水,配子体占优势,多生活在阴湿陆地环境。
      仅分为1个主要门:
      苔藓植物门:分为苔纲、藓纲、角苔纲三个亚类,常见类群如葫芦藓、地钱。

      苔藓属于原始的陆生植物,虽然仍依赖潮湿环境、生殖过程需要水,但它已经需要在陆地表面完成世代交替。
      由于该星球还有其他的浅海——退潮能露出的海滩,因此这些苔藓植物主要在浅海海滩,新造陆地与大海交界处生长。
      因为地壳中大量的二氧化碳之存在,越来越大的植物,不断吸进二氧化碳,吐出氧气,继续加剧对海洋中亚铁离子(Fe²+)的氧化。
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