十億年后地球大氣將重回低氧水平 研究發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》雜志
英國(guó)《自然·地球科學(xué)》雜志2日發(fā)表的一項(xiàng)最新研究首度表明,大氣氧含量在宜居星球并非永遠(yuǎn)不變
。該研究指出,地球的富氧大氣將在約十億年后回到一種貧氧、富甲烷的狀態(tài)。而這一結(jié)論對(duì)人類在其他類地行星上尋找生命具有重要啟示意義。
大氣是一個(gè)星球自然環(huán)境的重要組成部分,與星球上的生命息息相關(guān)
。判斷行星是否存在生命的一個(gè)重要指標(biāo)
,就是可探測(cè)到的富氧大氣,這顯示了植物和光合作用的存在
。地球目前高度含氧的大氣正是地球生物圈的一大特征。不過一直以來
,科學(xué)家們并不確定地球大氣中這些基于氧氣的生物特征有多長(zhǎng)的壽命
,尤其是遙遠(yuǎn)未來的可能情況
。
此次,日本東邦大學(xué)研究人員尾崎和海和克里斯托弗·萊因哈特模擬了地球系統(tǒng)
,通過模擬氣候
、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)過程分析了地球大氣條件的時(shí)間尺度
。他們發(fā)現(xiàn)
,地球的富氧大氣可能會(huì)再持續(xù)十億年
,之后快速的脫氧作用
,會(huì)讓大氣回到類似于25億年前著名的“大氧化事件”(GOE)之前的早期狀態(tài)。
25億年前的“大氧化事件”是指大氣中的游離氧含量突然增加
。這一事件的具體原因迄今尚不得而知,但有若干種假說能加以解釋
,其中主流說法認(rèn)為
,由于海藻類植物進(jìn)行光合作用,使得地球上的氧氣迅速增加
,而破壞氧氣的甲烷細(xì)菌所依賴的鎳元素的數(shù)量急劇減少
,使大氣中的含氧量大量增加
。正是這一事件使地球上礦物的成分發(fā)生了變化
,也使現(xiàn)在活動(dòng)在地球上的動(dòng)物有了的生存可能。而在“大氧化事件”之前
,地球表面雖然已出現(xiàn)了海洋和陸地
,但是空氣中依舊氧氣稀薄,因此當(dāng)時(shí)的地球是“光禿禿”毫無“綠意”
。
地球目前已經(jīng)46億歲高齡了
,研究團(tuán)隊(duì)在本次調(diào)查中認(rèn)為,探測(cè)到大氣氧的時(shí)間可能只占地球生命周期的20%至30%
。由此他們指出
,如果其他星球也是如此
,那么人類未來在搜索地外生命時(shí)
,還需尋找其他的生物特征。
(記者張夢(mèng)然)
責(zé)任編輯:孫知兵
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