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再过十亿年,地球的大气将重回低氧水平

2021-03-03 18:03   来源: 互联网    阅读次数:2835

英国自然地球科学杂志二号发表的一项新研究首次表明,宜居行星的大气含氧量并不总是相同的。该研究指出,地球富氧大气将在大约 10 亿年后恢复到贫氧、富甲烷的状态。这一结论对于人类在其他地球上找到类似行星的生命具有重大意义。


大气是行星自然环境的重要组成部分,与地球上的生命密切相关。行星上存在生命的一个重要指标是可以探测到的富氧大气,它显示出植物和光合作用的存在。地球目前高度含氧的大气是地球生物圈的一个主要特征。然而,长期以来,科学家们一直不确定地球大气中这些以氧气为基础的生物特征将持续多久,特别是在遥远的将来。


这一次,日本东邦大学的研究人员模拟了地球系统,并通过模拟气候、生物学和地质过程,分析了地球大气状况的时间尺度。他们发现,地球富含氧气的大气层还能持续 10 亿年,然后迅速脱氧,从而使大气恢复到类似于著名的 "大氧化事件"(Goe)25 亿年前的早期状态。

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25 亿年前的 "大氧化事件" 是指大气中自由氧含量的突然增加。这一事件的具体原因尚不清楚,但有一些可以解释的假设,其中主流观点是,由于海藻植物光合作用,地球上的氧气迅速增加,而甲烷细菌破坏氧气的镍量则急剧减少,导致大气中氧含量显著增加。正是这一事件改变了地球上矿物的组成,使现在活跃在地球上的动物得以生存。在 "大氧化事件" 之前,虽然海洋和陆地出现在地球表面,但空气中的氧气仍然很稀薄,因此地球当时是 "光秃秃的",没有 "绿色"。


地球现在已经有 46 亿年的历史了,研究小组相信,在地球生命周期中,大气中的氧气可能只被探测到了 20% 到 30%。因此,他们指出,如果其他行星也是如此,人类在未来寻找外星生命时将需要寻找其他生物特征。


在漫长的地质历史中,地球环境发生了许多变化,发生了巨大的变化。天气又冷又热,贫瘠而富饶。以前的研究表明,火星形成富氧大气比地球早了 10 亿年,但现在我们只能从岩石样本中寻找火星曾经富含氧气的证据。这一次,研究人员对时间进行了计算模拟 -- 十亿年后,地球大气中的氧气含量将迅速下降。当时的地球是什么样的,当时还有人类吗?也许,在那个时候,有来自其他星球的智慧生物在努力寻找地球上的文明遗迹。

责任编辑:萤莹香草钟
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