物质系统具有开放性、动态性、(整体性;层次性)等特点。
地球物质系统从地球形成之时到其形成以后的整个发展演化过程中,始终处于开放状态。地球是太阳系的一颗行星,太阳系形成之时,也就是地球诞生之日。关于太阳系起源的假说有几十种,它们的提出者们都是把太阳系的起源置于开放系统中来论述的。
康德的“微粒假说”认为,物质有其自身的运动规律,宇宙中普通分布着由尘埃微粒和气体质点组成的“原始星云”,在原始太阳星云的空间,由于万有引力作用,中心密实的庞大“星云团”演变成原始太阳,四周稀疏的微粒在引力和斥力作用下,一方面由小聚大,另一方面绕日旋转,逐步形成行星和卫星。这表明地球在其形成之时就处于开放系统中。
地球在其形成以后的整个发展进程中也一直处于开放系统。徐道一等在《天文地质学概论》中,对银河系运动与宏观地质现象、超新星爆发与地质灾害、太阳活动与日地关系、太阳系天体对地球的影响等问题进行了系统阐述,从多个方面论述了天文因素对地球物质系统发展演化的影响并列举了大量例证。
银河系中G值(万有引力常数)的变化与地质现象的发生有良好的对应关系。当太阳从近银心点运行到远银心点时,G值增大,导致太阳光度变大,地球半径缩小;当太阳从远银心点运行到近银心点时,G值减小,太阳光度变小,地球半径增大。
这些变化会引起地球质量的变化,以及地球上地质构造、红层与矿产的形成。太阳系在银道面上下的往返周期(约0.8亿年)及其半周期与各种地质旋回的基本周期相近,表明太阳系在银河系中的运动,对地球物质系统的发展演化确有深刻影响。
太阳是太阳系的中心天体,地球是离太阳较近的一颗行星。太阳活动对于地球的影响显而易见。太阳是地球大气、陆地和海洋温度变化的基本能源。太阳的运动变化会导致地球环境的改变、气候的改变、大冰期的重复出现,对生物的产生、发展和灭绝产生深刻影响。
太阳活动(主要表现为太阳黑子、耀斑、谱斑、日珥等)的周期性变化制约着地球上各个方面、各个因素的周期性变化。太阳活动可影响到大气圈、水圈、生物圈,也可波及岩石圈。现代构造变动、地震活动与太阳活动有良好的相关性。