我们每天生活的地球在膨胀吗？无边无际的海水是从哪里来的？海面无风，为什么还会有三尺浪？有多个太阳一起共存的怪事吗？所谓的厄尔尼诺现象是怎么回事？存在四维空间吗……
这一个又一个谜团，正是我们生长的家园——地球的奥秘所在，这里风光无限，这里气象万千，这里有漂移的高原，有绿色的太阳，有晴空坠冰，有席卷一切的龙卷风……我们的地球你真的了解它吗？其中的秘密你又知晓多少呢？
地球形成之谜
人类赖以生存的地球是如何形成的？这个问题至今仍是一个未解之谜。
在中国，自古就有盘古开天辟地的传说，在西方，也有上帝创造了地球的神话。但这些都只是传说，并不能解释地球的形成之谜。
1755年，德国哲学家康德提出了“星云假说”。他认为，几十亿年前，太阳系只是一团庞大的旋转的原始星云，里面充满了某种气体和宇宙尘埃。后来，无数不停旋转的气体云聚集到了一起，却又互不相让，在推撞、挤压中产生了高温，这才有了太阳。
在太阳的周围，也形成了一个围绕着它的赤道旋转的星云盘。星云盘中的物质，在旋转中又不断地碰撞和吸附，渐渐形成不同的圆团，小圆团不断地向比自己大的圆团靠拢，成了更大的圆团。地球和其他行星，就是在这些原始行星的基础上发展而成的。
1796年，法国天文学家拉普拉斯，提出了另一种“星云假说”。他认为，太阳系本是一团高速旋转的高温星云，它在冷却过程中，逐渐收缩，旋转速度越来越快，离心力使得星云赤道附近渐渐凸出，当星云外缘的离心力超过自身引力的时候，这些外缘物质就脱离了太阳，形成了一个独立的团块。
这个团块没有逃出太阳的引力范畴，继续围绕着太阳旋转，经过凝聚和冷却，就变成了行星（包括地球）。
另外，法国博物学家布丰提出了“碰撞假说”。他认为，几十亿年前，某一星体与太阳发生碰撞，使大量物质从母体中分离出来，这些物质在继续运行的过程中，逐渐冷却、积聚，形成了包括地球在内的许多行星。
还有人认为，太阳本身是一颗双星，一个巨大的行星路过这里，撞坏了其中一个，幸存的那个就是现在的太阳，被撞坏的那个分裂成许多大碎块，就变成了太阳周围众多的行星（包括地球）。
目前，根据现代空间探测的成就，科学家普遍倾向于支持“星云假说”。
地球在不断地膨胀吗
过去，人们一直认为地球的体积是1.1万亿立方千米。科学家最新研究表明，地球的实际体积比这个数字更大，因为它在不断地膨胀。
地质学家在收集大西洋中脊东西两侧的大量资料时，看到了令人吃惊的一幕：大洋的底面在不断扩大！由于海底火山不断涌出熔岩形成新的地壳，海脊西侧的旧地壳便被向外推移过去，大西洋的东侧海底正在向东移动，西侧海底在向西移动，这一切都表明大洋底部在扩张。
海底扩张，导致1910年魏格纳提出大陆漂移理论。他提出，所有大陆在很久以前都曾全部合成为一块超大陆，以后超大陆逐渐破裂、分离，形成了北美大陆、格陵兰大岛和欧亚大陆大部分以及南美大陆、非洲大陆、南极大陆和澳洲大陆。
现在的大陆仅是我们地球外层几个巨大板块的最上面部分，板块的边界都是有着剧烈地质活动的地区。火山、地震频频发生，熔岩在这里从地球深处涌上来形成新地壳。两板块碰撞，那里便耸起高大的山脉，同时有强烈的地震发生。由于海底扩张，影响地球内部的物质组成，地心的密度逐渐变小，而地球的体积越来越大。由于体积的增大，使它自转的速度也降低了。
地球会一直自转吗
过去人们一直认为，地球的运动是一种标准的匀速运动，一年四季都不变。伟大的牛顿将整个宇宙天体的运动，看成是像上好发条的机械一样，准确无误。
但澳大利亚阿得雷大学的地理学家认为，地球的自转速度在越转越慢。
美国科学家威尔斯分析了许多珊瑚虫化石，从这种生物坚硬甲壳上的年轮和生长线得知，在3.7亿年前，地球上的一年等于395天，而现在只有365天。据此推论，在2亿年前，恐龙统治着整个世界，当时一年有385天，一天仅为23小时。当第一批植物离开水向陆地生根时，距今约4亿年，那时一年有405天，一天只有21.5小时。在原始海洋拥有丰富的无脊椎动物，开始诞生有保护骨骼的脊椎动物时，是距今6亿年前的事，那时，一年不少于425天，一天仅为20小时。
由于地球的转速在逐渐变慢，从而使一天的时间越来越长。美国国家航空航天局的研究人员发现，地球每天的时间都比前一天延长1/700秒。
通过石英钟计时观测日地的相对运动，还发现在一年内地球自转存在着时快时慢的周期性变化：春季自转变慢，秋季加快。
是什么在影响地球的转动呢？
科学家解释为：一是月球与地球间的引力在数亿年的时间内减小了地球的转速；二是冰川期后，极地冰块的融化在几千年内造成地球形状及其转速的改变；三是固体地核与胶状地幔间的相互作用引起地球在数十年间的短期变化；四是飓风和海流扰乱大气系统，从而造成地球转速的减慢。
除了地球的自转外，地球的公转也不是匀速运动的。这是因为地球公转的轨道是一个椭圆，最远点与最近点相差约500万千米。当地球从远日点向近日点运动时，离太阳越近，受太阳引力的作用越强，速度越快。由近日点到远日点时则相反，运行速度减慢。
那么，地球最初是如何运动起来的？未来将如何运动下去？其自转速度会一直变慢吗？目前还不得而知。
地底下有些什么
古人认为，天有九层，地也有九层，所谓“九泉之下”、“十八层地狱”，指的就是这些只可清谈、无法验证的地方。研究结果表明，地球内部可以分成好几个同心圈层。粗略地看，它大致可以分为地壳、地幔（又称“中间层”）、地核三个圈层。
地壳是地球外部的一层坚硬外壳。它由各种岩石组成，上部主要由花岗岩类的岩石组成，而下部则主要由玄武岩或辉长岩类的岩石组成。地壳的平均厚度为33千米，高原和山地厚度可达60~70千米；海洋地壳的平均厚度是6千米，最薄处仅2千米。地壳体积占地球总体积的1%，质量却只占地球总质量的0.2%。
地幔介于地壳和地核之间，位于几十千米以下到2900千米左右的深处，体积占地球总体积的82%，质量占地球总质量的67.8%，可分为两层。据推测，上地幔存在一个软流层，物质成分除硅、氧外，铁、镁显著增加，铝则退居次位；物质状态为固态结晶质，但具有较大的可塑性。下地幔的物质成分除硅酸盐外，金属氧化物与硫化物显著增加，温度、压力、密度增大，可能是固体，地幔物质常处于熔岩状态，成为岩浆的发源地。
地核是指地幔以下到地球的核心部分。地球的中心压力可达350万个大气压，温度约为3000~5000℃，它的半径大约是3400千米，体积约占地球总体积的17%，质量却要占地球总质量的31.5%~33%。
关于地核的物质组成，科学界尚有不同的争论。一般认为，外核可能是液体，温度在3700℃以上，由液态的铁、镍等物质组成；内核可能是固体，温度在4000~4500℃之间，由极高压下结晶的铁镍合金组成。地核的密度大约是每立方厘米13克，是地壳密度的4倍多。
岩石是如何形成的
地球上有着各种各样的岩石，它们是怎样形成的呢？科学界为此还曾经有过激烈的争论。
1775年，德国地质学家魏格纳认为，花岗岩和各种金属矿物都是从原始海水中沉淀而成的。后来，英国地质学家詹姆斯·赫顿则认为花岗岩等不可能是在水里产生的，而是岩浆冷却后形成的。
这场争论持续了几十年，谁也没说服谁。而现在，科学家们借助于先进的设备，已摸清了岩石的来龙去脉。
如果按质量计算，在地壳中约有3/4的岩石是由地球内部的岩浆冷却后凝结而成的，人们称它为“岩浆岩”或者“火成岩”。花岗岩属于岩浆岩。
有少数的岩石是泥沙、矿物质和生物遗体等长期沉积在江湖和海洋底下，经过长期紧压胶结以及在地球内部热力的作用下，变成了岩石，人们称它为“沉积岩”，如砂岩、页岩和石灰岩等。
岩浆岩和沉积岩形成之后，受地壳内部的高温高压的作用，改变了性质和结构，就形成了另一种岩石——变质岩，如石英岩、大理石岩等。
岩浆岩、沉积岩、变质岩这三种岩石之间还可以互相转化，比如，埋在地下的变质岩可以被地壳运动推到地表，在地表再形成新的沉积岩。
石油是怎么形成的
现代的工业生产和交通运输，都离不开石油。石油是从地下开采的，地下为什么会有石油呢？
对于这个问题，科学界曾经有过一些争论。一些科学家认为，石油是在地壳深处的高温高压条件下，由碳和氢化合生成的。但大多数科学家认为，石油是有机物质变化而成的。
石油的生成大致是这样一个过程：陆地上的动物、植物和水中生物死亡以后，就混合成有机物质，它们随着水流中的泥沙被带到海盆地或湖盆地里。原来在海、湖盆地里的水中生物、微生物与从陆地带来的有机物质、泥沙混合在一起，形成有机污泥沉积下来，有机污泥经过缺氧、高温、高压等复杂变化，就逐渐变成了石油。
地球上石油的储量估计有好几千亿吨，这是个很大的数字，难道会有这么多的有机物来作为石油的物质基础吗？回答是可以的。
因为各种生物在地球上已有许多亿年的历史，它们已经繁衍过几百万代、几千万代，低等生物的繁殖速度更是惊人，完全能满足形成几千亿吨石油的需要。
地球的伤疤：神秘的东非大裂谷
由中东到非洲南部的一道裂缝把地壳撕开，这道裂口两边分布着世界上一些最高的火山，还有地球上最大的湖泊，成为连贯欧洲与东方的水道，这就是东非大裂谷。
由北面的叙利亚到南面的莫桑比克，东非大裂谷穿越20个国家，绵延6750千米，差不多是地球圆周的1/5。
东非大裂谷其实并不是谷，因为在整条裂谷中，既有崇山，也有高原，而且在埃塞俄比亚南部更分成两支，到坦桑尼亚与乌干达边界的维多利亚湖地区才又重合起来。不过沿着裂谷的湖海丘壑可以清楚地把裂谷的走势显示出来。
东非大裂谷起自叙利亚，形成约旦河谷与死海。死海海面比海平面低400米，是各大洲中的最低点。在沿东非大裂谷形成的湖泊中，坦噶尼喀湖、马拉维湖和维多利亚湖等东非淡水大湖是观察动物进化的理想地方。正如在与世隔绝的澳洲大陆上有许多独有动物一样，这几个湖泊由于四周有干旱荒漠阻隔，湖水里生活着数百种其他地方没有的鱼。
形成裂谷的地方都位于地壳的“热点”上，温度与密度的差别令熔岩涌向地球表面，沿着裂谷的轴线，火山活动都很常见。非洲大陆的最高峰乞力马扎罗峰就在裂谷的轴线上，此外还有肯尼亚山、恩戈罗火山等。
东非大裂谷还是人类的发源地。1959年，英国考古及人类学家李基夫妇在东非大裂谷可确定为190万~170万年前的岩层间，发现了第一个属于一种叫南方古猿的类人生物头骨，在北面埃塞俄比亚还找到了其他人科动物的头骨。据考证，这是迄今发现的最久远的人科动物头骨。
地球南北磁极互换之谜
人们都知道，地球是个大磁场，南磁极（S极）在地球北端，北磁极（N极）在地球南端。
但是，在地球的某些角落，古老的岩层保持着与现代磁场相反的极性，使指南针到那里会发生紊乱现象。
1906年，法国科学家布容意外地发现，法国司巴夫中央山脉地区的岩石具有与现代磁场方向相反的磁性。随后，其他科学家也相继发现了许多这样的事实。于是，人们开始相信，地球磁场不是永恒不变的，整个地球磁场曾经发生过颠倒，南磁极与北磁极曾经对换过位置。科学家们把这种现象称为“磁极倒转”。
通过深入研究，科学家们还发现，磁极倒转现象曾经多次发生，仅在近450万年里，就可以分出4个极性不同的时期。更详细的研究则证明，纵然在同一个时期里，地球磁场方向也并非一成不变，而是发生过一些历时较短的极性变化。
究竟是什么原因，使地球磁场方向发生这种反反复复的变化呢？
1979年，有科学家提出，这是因为巨大的陨石撞击地球后，使地幔对流和外地核物质的流动方向发生根本改变，从而引起地球磁极倒转。遗憾的是，还没有证据表明，在已发现的陨石坑的形成期，都有地球磁极倒转同步发生。
1989年，美国科学家缪拉发表了气候变化导致地球磁极倒转的见解，却未能获得大多数研究者的赞同。因为在距今三四百万年前，正是地球气候比较温暖、比较稳定的时期，地磁极性为什么却也多次发生变化呢？
于是，有人提出地磁倒转是地球本身变化的结果，不过这同样缺乏必需的证据。
冰期的形成之谜
所谓冰期，是指地球历史上大规模的寒冷时期。在这个时期里，不仅地球的两极和高山顶上有冰川分布，就是一些纬度较低的温带地区和低矮山岭上，也分布着许多冰川。
地球的历史告诉我们，全球各地在地质历史中曾发生过三次大冰期，即震旦纪冰期、石炭纪冰期、二叠纪冰期和第四纪冰期。而每次大冰期又是由许多小冰期组成的。最近的一次大冰期是70万年前开始的，至今已发生过7次小冰期，每次持续时间为9万年之久，而两次冰期之间总是伴随着大约1万年的温暖的间冰期。
那么，为什么地球上会出现寒冷的冰期呢？
德国地质学家希辛格尔在1831年提出，第四纪冰期的出现与第三纪的造山运动有关。后人发展了他的观点，认为冰期的发生是由于造山运动所造成的海陆分布不同。但是人们很快发现，造山运动剧烈的时期与冰期并不完全吻合。
1896年，瑞典地球物理学家阿列尼乌斯，提出了植物可能是产生冰期的祸首。他认为植物大量繁殖的结果，使空气中的二氧化碳被大量消耗。当二氧化碳含量降低到现在含量的一半时，就会使地球的年平均温度下降4~5℃，足以导致中、高纬度地区广泛发育冰川，产生冰期。
冰期的出现又会减缓植物生长，从而使二氧化碳的含量逐渐恢复正常。于是气温又逐渐升高，冰川消退，出现间冰期，植物又开始繁盛起来，为另一次冰期的到来准备了条件。
但是，历史上植物十分茂盛时期之后，并没有出现冰期。相反在6亿~7亿年前的古代，生物运动没有现在繁盛，却有震旦纪大冰川的出现。因此上述说法缺乏充分依据。
