赵玉山、高丽芳主编的《自然和宇宙》是《科学新探索读本》系列丛书之一，共分三篇，内容包括：地球景观、自然探秘、宇宙星空学。

本书力求图文并茂，在文字叙述和引导的同时，提供大量精美精致的图片，让小读者在深入浅出的故事中走进自然科学殿堂，早日成为未来具有科学素养的公民。

《科学新探索读本》系列立足于科学的新发现、新问题、新角度、新探究，力争提供新颖别致的写作和阅读角度，让青少年在平实、简单、有趣的文字中认识科学、亲近科学、走进科学。它是青少年科学课堂知识有益、必要、恰当的补充和扩展，架起普通常识和科学探究之间的桥梁，鼓励学生从当下出发，从课堂出发，从生活出发，探究大千世界和万物原理，在课堂内外、自身与世界之间获得探究的乐趣和自信！

《自然和宇宙》是《科学新探索读本》系列丛书之一，内容包括：地球景观、自然探秘、宇宙星空学。

《自然和宇宙》由赵玉山、高丽芳主编。

地球景观篇

地球诞生和生物起源

我们的保护伞——大气圈

广博的矿产资源

壮阔的海洋

有趣的动物行为

神秘的热带雨林

沙漠与湿地

美丽的喀斯特地貌

几个世界之“最”

自然探秘篇

地震、泥石流和火山爆发

可怕的海上灾难

沙尘暴是怎样形成的

不堪负荷的自然

宇宙伊始——大爆炸

恒星的诞生和死亡

什么是黑洞

宇宙将走向何处

宇宙星空篇

地球的守护者——月球

日食和月食

充满魅力的星座

一起去看流星雨

彗星会撞上地球吗

你好，外星人！

太空——我们可能的新家园

假如没有这面盾牌，那么太阳风就可以对地球为所欲为，造成重大损害。我们的邻居火星，在四十亿年前也有浓密的大气层，还可能存在液态水，但是在受太阳风侵袭数百万年后，火星大气层消失殆尽，如今的火星表面只是一片寸草不生的荒漠。

在地球冷却以后，地球表面的环境仍是极其恶劣：火山不断喷出大量有毒气体，地球大气层还很原始，只有二氧化碳、氮和水蒸气，没有氧气可供呼吸，也没有臭氧层来阻挡致命的紫外线辐射。就在这样的条件下，一个契机使得月球出生了：一颗体积和火星相当的行星从侧面撞上地球，产生极大的能量，烧熔了整个地球和撞击的行星，两者融为一体，聚合成为一颗块头更大的新地球。同时，猛烈的碰撞还将大量熔融的岩浆抛向太空，这些熔岩最后变成月球。

这时的地球距诞生之日已经经过了五千万年，撞击后熔融的岩层在数千年后才会凝固。而地球和月球之间的距离也要比现在近十五倍。也就是说，那时在地球上看到的月球要比现在我们看到的大十五倍，每当满月之时，皓月当空将是怎样的一副壮观景象啊！不仅如此，那时地球的自转速度也比现在快得多，当时地球上的一天不是24小时，而是不到6小时。随着时间的推移，月球逐渐飘远，地球的自转速度也就降了下来，这一过程甚至持续到了今天。据科学家们测量，月球正以每年3.8厘米的速度缓慢远离地球。另外，这场撞击使得地球的自转轴发生倾斜，四季更迭才得以产生，地球生命才有了年度轮回。因此，有人趣称它为“幸运大撞击”呢！

从太空遥望，地球就像是一颗悬在黑色幕布上的蓝宝石，因为它有四分之三的表面被海洋覆盖，因此也被称作“水球”。水是万物之源，没有水就没有生命，地球上最初的水来自何方？到目前为止，科学家们也无法给出确切的答案。早先的看法认为，在地球形成后的最初几亿年里，在小天体的不断轰击下，熔融岩浆喷薄而出，随同岩浆喷出的还有大量的水蒸气、二氧化碳，这些气体上升到空中并将地球笼罩起来。随着地球温度的逐渐下降，地球上空的大气凝结成水滴，在重力的吸引下形成降雨。经过几千年、几万年甚至几百万年的降雨，在原始地壳的低洼处不断积水，最终形成了最原始的海洋。另一种说法认为，地球上的水可能来自外小行星带的猛烈宇宙陨石雨。早期地球遭到“石头雨”的猛烈轰炸，其中一些“石头”中含有水和冰。这些“石头”在撞上地球后摔得粉碎，释放出存封的水分。随着数不胜数的“石头”撞上地球，带来的水和冰也越来越多，日积月累就造就了原始的海洋。

随着水的产生，地球上有了最初的生命形态。最初的生命从何而来，这一直是人们孜孜不倦地探索的一大谜题。有人提出生命最初来源于太空，认为宇宙中满布着冻结的细菌，行星与行星间的风可能夹带着这些生物，使细菌四处散布。如果把宇宙中的细菌想象成一颗种子，那么很可能在几十亿年前，路过的彗星携带上了这颗“种子”，并在与地球相撞的过程中机缘巧合地把它留在了适合生长的“土壤”中，冻结的“种子”苏醒，最终繁衍开来，生机勃勃。但在很多科学家看来，目前存在于地球上的复杂物种都完全土生土长于地球，最原始的生命体是“天外来客”这种观点纯属无稽之谈。他们认为，在太古时代，原始海洋中的无机物在闪电和太阳辐射中的紫外线等影响下形成了有机物，这些有机物经过长时间的变化，形成了最初的原始生物。

先不管生命究竟是如何在地球上生根发芽，我们已知的是，大约在距今40亿年到38亿年之间，地球上已经存在生命了。从岩石记录中可发现，蓝藻在34亿年前就已经存在了，它是现今许许多多绿色植物的老祖宗。科学家们推测，蓝藻是当初唯一能够产生氧气的微生物，越来越多的蓝藻通过光合作用将原始大气层中的二氧化碳转化成了氧气。随着蓝藻的不断繁殖和蔓延，氧气在大气层中聚集得越来越多，科学家们把这个过程称为“大氧化事件”。

氧气的出现，使整个地球发生了翻天覆地的变化。原始海洋富含铁质，所以海洋呈现绿色而不是现在的蓝色。氧气出现后，与海洋中的铁发生反应，生成铁锈一般的沉淀物。然后，氧气的影响波及到陆地，与土壤中的矿物质发生反应，使其带有生锈的发红色彩。在这些矿物质与氧气完全发生反应以后，氧气开始在大气中积聚，渐渐稳定形成了与目前相似的大气层。在这一环境下，植物和动物分别沿着不同的路径不断进化。在动物界发展过程中，依次经历了从最低等原始生物到海生无脊椎动物时代，再到鱼时代和两栖动物称霸时代，再到恐龙横行的侏罗纪时代，接着进入哺乳动物时代，最后就是我们目前所处的人类时代了。

从一片死亡般寂静的冰冻灰尘和气体，到如今生机勃勃、万物滋长的美丽地球，大自然用它神奇的力量为我们打造出宇宙中唯一的庇护所，那就是我们的家园——独一无二的地球。

P6-9

本套科普图书定位于青少年课外科学普及、课堂科学素养的补充。既立足于科学“新”探索——科学的新发现、新问题、新角度、新观点，力争提供新颖别致的写作和阅读角度，让青少年在平实、简单、有趣的文字中认识科学、亲近科学、走进科学，激发他们在习以为常的科学现象和规律中进行新的发现和思考；同时也将立足于课堂知识，是青少年科学课堂知识有益、必要、恰当的补充和扩展，架起普通常识和科学探究之间的桥梁，鼓励学生从当下出发，从课堂出发，从生活出发，探究大千世界、万物原理，在课堂内外、自身与世界之间获得探究的乐趣和自信，拉近科学与普通人的距离。上述两点，是本套丛书的编写定位和立足角度。

本套丛书首批设计16册，包括小学8册，初中8册，核心内容涵盖基础教育各学科科学素养全部知识点，围绕国家基础教育课程标准所列知识内容，力求做到既同步于课堂知识，成为学生学习的助手、伙伴、老师，又独立于课堂体系，是其丰富的、有益的、最新科学知识的补充扩展；既是科学第二教材、科学趣味读本，也是课外活动手册、家庭科学活动材料。可以配合小学一年级至初中三年级共九年学段同步阅读，也可独立成体系，供小学、初中任何年级学生成套独立阅读。丛书从不同的角度切入，涵盖生理、心理、天文、地理、自然、动物、植物、空间、能源、科技等方方面面。丛书力求图文并茂，在文字叙述和引导的同时，提供大量精美精致的图片，让小读者在深入浅出的故事中走进科学殿堂，早日成为未来具有科学素养的公民。

《科学新探索丛书》编写组

二○一一年四月