在宇宙的帮助下探索地球的历史

与天体的距离可以让我们想起地球上的重大事件。

天文学和地质学有一个很大的固定时间。在天文学中，距离等于时间。在地质学中，岩层代表时间。
正常情况下，越深，岩层越老。但是，由于板块构造和侵蚀作用，每一个时期的岩石也会混杂在一起暴露在地表。研究人员利用化石来确定岩石的相对年龄，简单的生命比复杂的生命早。比如说，泥盆纪的地层比侏罗纪还要古老。
由于放射性元素、同位素（元素的变体）及其半衰期（衰变的速度）的发现，地质学家可以利用放射性定年来确定火成岩形成的时间。就化石而言，沉积在顶部的火山灰层也含有矿物，如锆石，其放射性同位素能给出准确的时间。然而，光速是天文学的同位素。正如地球上的同位素以固定速率衰变一样，光速以有限的速度移动。因此，望远镜就像时间机器一样，因为它们可以在传递到你的眼睛或相机之前，捕捉到已经传播了数十亿年的光。

到附近天体的距离是由各种方法决定的，但是当涉及到像星系这样更遥远的天体时，一切都是关于造父变星和红移。借助哈勃太空望远镜和带有自适应光学系统的巨型陆地望远镜，我们正在分辨距离地球5500万光年远的室女座星系团中的恒星，观察它们在古近纪地球始新世时期的活动。当时，最古老的灵长类动物生活在今天的中国，尽管一个成年动物只有一盎司（28克）重。

对于观星者而言，很容易将深空物体与光子传播的年数相关联。我们只是抬头看距离。有趣的地方开始在思考那些光子开始旅行时地球是什么样的。

最近的地质时代是新生代。其中的第四纪时期从258万年前（Ma）到现在。在第四纪时期，全新世是当前纪元，包含最近的11700年。全新世将光传播时间转化为距离，它覆盖了肉眼可见的恒星以及银河中大部分开放的星团和星云，这些星云可通过业余望远镜看到。

在更新世时代，更好地称为冰河时代，包括11700个258万光年远之间的任何物体。这包括银河系周围的整个球状星团群，NGC 6397和M4除外，它们的光照大约有7,000至8,000年的历史（新石器时代的人漫游世界时）。

夏季最喜欢的目标是大力神星团（M13）。距离我们有22,000光年。那时，大量的猛mm象和mast兽在北美森林和覆盖加拿大的巨大冰原以南的草原上漫游。

再往外看，仙女座星系（M31）的距离为254万光年，直径为22万光年。这意味着它远处的螺旋臂发出的光是在上新世时代晚期发出的，而前臂发出的光则来自更新世！

继续我们的时光倒流，我们来到了上新世纪，该时期从5.33 Ma到2.58 Ma。在地球上，这个时期的巨星犰狳Glyptodon在整个南美游荡。Triangulum Galaxy（M33）距离我们有273万光年，因此也将其牢固地放置在这里。NGC 604是M33内巨大的HII区域，尽管距离较远，但仍可通过小范围的望远镜轻易看到。

接下来是中新世纪，持续时间从23到5.3 Ma。真正的海洋恐怖之一-巨型鲨鱼（Carcharocles megalodon）此时正在捕食大型鱼类和海洋哺乳动物。将此时间转换为以光年为单位的距离，可以封装天空中一些最明亮的星系。

例如在Ursa Major中的Bode's Galaxy（M81）和雪茄Galaxy（M82）。两者都位于相距约1200万光年的地方，并且在丰富的领域中形成了令人印象深刻的一对。第一个是椭圆形，具有明亮的核心，第二个是双凸透镜，具有尘埃云的暗影。

下一个时代是渐新世，覆盖33.9至23 Ma，其特征是我最喜欢的深空天体之一，旋涡星系（M51）。它位于这个时代与中新世的交界处，相距2300万光年。用小型望远镜最容易看到M51的旋臂。在地球上，南达科他州的荒地和北部平原是成群的风齿动物，这是与骆驼密切相关的奇怪的猪状哺乳动物。

从56到33.9 Ma的始新世纪包含比其他纪元更亮的星系发出的光，因为处女座星团的心脏在其范围之内。M84，M86和巨大的椭圆M87是位于该星团核心中可见的最明亮的星系，距离我们约有5,400万光年。

在地球上的这段时间里，一个充满鱼类的巨大湖泊覆盖了科罗拉多州，怀俄明州和犹他州的部分地区，而海岸线上的特色是至今仍存在的植物区系。怀俄明州巨大的煤炭储藏也来自这个时代，那时变成煤的植物还活着。

接下来，我们到达古新纪，从66 Ma延长到56 Ma。在这个时期我们可以用望远镜瞄准的一个引人注目的物体是野兔勒普斯（Lepus the Hare）星座中最亮的星系-禁止旋转的NGC1964。它的柔和光辉起源于恐龙灭绝在这个时代开始后的大约一百万年。

再往后退一步，我们就进入了恐龙时代。它包含三个不同的时期：白垩纪（从145到66 Ma），侏罗纪（从201到145 Ma）和三叠纪（从252到201 Ma）。

白垩纪时期向我们发出的光是距远8300万光年的乌鸦座特有的螺旋状NGC 4027和距相距1.05亿光年的双鱼座的一对碰撞星系NGC 520。两者都通过小型望远镜显示出它们奇怪的形状。在地上，这是霸王龙，三角龙和“好妈妈爬行动物”迈伊索拉的时代-另外，最早的开花植物正在立足。

在侏罗纪时期，九头蛇-半人马座超级星团发出的光开始了它向我们星球的旅程。它最模糊的模糊距离最接近1.76亿光年。NGC 3312距离该组中最大的螺旋线，相距1.94亿光年。在地球上，真正的侏罗纪公园包含着茂密的苏铁树，看上去像是菠萝树和棕榈树之间的十字架，以及恐龙，包括异特龙，雷龙和漫游于北美的甲龙。

在三叠纪中期，塞弗特（Seyfert）星系Perseus A（NGC 1275）发出的光是业余天文学家目前可以从黑暗地点透过6英寸或更大范围观察到的。它是英仙座星系团（Abell 426）中最亮的成员。在地球上，某些最早的恐龙（海洋中的棘龙和蛇龙以及陆地上的双脊龙）已经在这种光首次离开NGC 1275时出现了。

导致恐龙统治的时期是二叠纪，其持续时间为299至252 Ma。在此期间，由水瓶座六个星系组成的密密麻麻的希克森88号发出的光，我们刚刚从2.74亿光年的距离看到。在二叠纪末期，地球经历了二叠纪-三叠纪的灭绝事件，这是地球上有史以来最严重的灾难。古生物学家估计，一次扑灭，超过90％的海洋生物以及70％的陆地生物消失了。

在二叠纪之前是石炭纪，从359 Ma到299 Ma。昏迷星团（Abell 1656）是一个由1,000多个星系组成的星团，位于这个范围内，距离约3.36亿光年。它的两个最亮的成员NGC 4878和NGC 4889，可以在黑暗的天空下通过中型望远镜看到。

这个时期之所以得名，是因为在此期间我们星球上形成了许多煤层。同样在这段时间里，如此多的海百合生活在海床上，以致死后的沉积形成了数百英尺厚的石灰岩地层。

接下来的一步将我们带入泥盆纪，有时被称为“鱼类时代”，从419到359 Ma。大多数现代鱼类都可以追溯到这个时代。在此期间留下的光并且刚刚到达地球的一组天体是Abell 2634，这是一个位于飞马座约4.15亿光年的星系团。在黑暗天空下的11英寸或更大的望远镜将显示NGC 7720，它是星团中最亮的成员，其发光强度为12.2。

志留纪期间，到达我们的光从443到419 Ma持续发光，这些光来自于业余望远镜可见的最大，最发光的星系。在Ursa Major星座中的Abell 1185成员属于此范围。

Abell 1185是狮子座超级星团中八个星系星团中最亮的一个。在12.5级时，其最亮的星系是NGC3550。但它最有趣的成员是NGC 3561，被称为“吉他”。这对相互作用的星系发光强度为12.9，并散发只有在照片中可见的羽状流。在地球上的志留纪时期，第一条硬骨鱼类应运而生，陆地上出现了具有能够携带水分和养分的组织的植物。

剩下的两个最早覆盖地球地质历史的时期是奥陶纪（485至443 Ma）和寒武纪（541至485 Ma）。在相应的距离内，NGC 7016是摩Cap座4.8亿光年远的巨大椭圆星系，其发光等级为13.0。附近的是13.2 NGC 7017大小的环形星系，它具有更亮的椭圆或双凸透镜分量，以及12.6 NGC 7018大小的双椭圆星系。所有这些都位于星系团Abell 3744内，并且在大型业余仪器的范围内。

在5.08亿光年的稍远距离处，您会遇到大力神星系团（Hercules Galaxy Cluster），也称为Abell2151。它的最亮成员，巨大的椭圆形星系NGC 6041发光，强度为14.1级-足够大，可以透过大望远镜看到业余望远镜。

在地球上，奥陶纪比其他任何时期都拥有更大的生活多样化。珊瑚，苔藓动物和最早的脊椎动物出现在奥陶纪。寒武纪爆发了寒武纪爆炸，听起来像是古代的超新星，但实际上是生命发展的时期，贝壳和化石在沉积岩中变得很普遍。

到目前为止，我所描述的所有时期都属于地质历史上仅有的两个世代之一：Phanerozoic Eon，始于541 Ma。从此之前的每一个时刻-从45.4亿年前的地球形成到Phanerozoic Eon的开始-都是前寒武纪Eon的一部分。

在超过5.41亿光年的距离上，即使最亮的星系也只有15级和微弱。对于孔径小于20英寸的望远镜，此类物体并不是理想的目标。但是，我们可以看到类星体，即某些星系的超发光核心。

发现的第一个类星体3C273位于处女座星座。而且，尽管它看起来像一颗典型的11.6级恒星，但它的位置距离超过24亿光年。因此，当地球上最高级的生命是蓝细菌时，您所看到的光便消失了。蓝细菌导致了大氧化事件，该事件迅速将我们大气中的大量二氧化碳转化为氧气。

对于最后的挑战，请尝试在驼峰中找到类星体HS 0624 + 6907。强度为13.8，几乎和冥王星一样明亮。更重要的是，它的距离是45.6亿光年，因此您观察到的光与地球的年龄大致相同。

物体的距离经常被对亮度，尺寸和细节更感兴趣的观察者所忽略。因此，下次您进行观察时，请不要忘记时间的第四维度。它可以将您与脚下的历史联系起来。

从目标范围内可见的目标发出的光是在婴儿期处于什么山脉？对于我的家乡肯塔基州路易斯维尔的观察者来说，这片土地是在NGC 7720的光子在4.15亿年前开始向地球旅行时，位于南纬30°而非北纬38°的地方。

几乎可以肯定的是，大陆漂移，侵蚀，地震，冰川或火山为您的观测地点提供了同样迷人的历史。