@ 2016.05.12 , 18:00

地球早期的大气也许远比现在稀薄

自从地球上出现第一个单细胞有机体之后,地球的大气层就开始发生着变化。但科学家们将27亿年前的大气层与现在进行对比之后,发现当时的气压不到如今的一半。是什么造成了全球范围内的减压?有新的假说认为,罪魁祸首是噬氮微生物。

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一直以来,科学家们都认为在遥远的过去,地球大气层远比现在厚。因为在40亿年前,太阳的亮度仅为如今的百分之七十,为了不让拥有液态海洋的地球结冰,地球应该拥有比现在更厚的、富含温室气体的大气层。

但古代的地球也是一个不稳定的地方,大气层中的化学物质以及地球上的气候会突然变化。华盛顿大学的Sanjoy Som领头的新研究认为,在历史上的某个时期,我们的地球拥有更少的空气,而某次重大生物事件应当为此负责。

Som及其同事利用沉积于27亿年前且布满泡沫的火山岩浆(现位于澳大利亚)中的孔,估测了当时的大气压强。他们的分析显示27亿年前的气压最多只有当前的一半。

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现在,科学家们不得不找到这一结果蕴含的意义。如果这一结果与其它地质证据吻合,那么这说明30亿年前地球上发生了某些急剧的变化,导致地球的气压下降。而Som对此有所预感。

其它地质证据显示,约在32亿年前,细菌演化出了一种机制,能够将大气氮(N2气体)转变为氨(NH3)。这一过程被称作固氮作用,它对复杂生命的演化必不可少。没有了它,植物和动物都没有办法获得我们的细胞合成蛋白质和DNA所需的氮。

Som及其他研究人员怀疑是生物的这种固氮作用捕捉了空气中的氮,导致地球的气压临时下降。几百万年后,当其它代谢过程开始将氮释放到大气中之后,地球的气压才慢慢回升。

研究人员强调说这还只是一个假说,一个只有单一证据支持的假说。但如果这一假设正确,那么它对我们的影响远远不止满足了我们的好奇心这么简单。它们也能帮助我们在其它世界找到生命。

通过了解地球开始孕育生命之时的准确大气组成,我们才能更好地在遥远的地外行星寻找生命迹象。如果在三十亿年前,地球的气压远远低于我们的想象,那么也许当时给地球保暖的是另外一种高浓度强效温室气体,比如甲烷。

因此,为了找到外星人,让我们祈祷地质学家们能找到地球上的固氮菌的具体出现时间吧。而我们自己则应该感谢这些固氮菌最终安顿了下来。

本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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