@ 2016.05.12 , 18:00
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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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TOTAL COMMENTS: 12+1

  1. 蝶韵弄桩
    @1 year ago
    3138834

    (*゚∀゚*)前排

  2. 哲学大叔
    @1 year ago
    3138855

    以前是氢气球,后来是氦气球,后来是氮气球,以后是二氧化硫气球。

  3. 3138861

    其實物種也會跟著氣候進化/退化的,沒跟上的自然就去了

  4. 3139052

    这类文章现在在煎蛋出现频率小了 回复也少了

  5. 老蛋
    @1 year ago
    3139219

    “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”………………这种证据简直了,你现在在炽热的岩浆或者玻璃溶液里制造气泡,冷却下来里面的气压也远远小于外界啊!
    而且27亿年,就算里面包裹着的是一粒固体金属,原子也扩散溶解了吧。
    如果是测算岩浆粘度和孔的大小来分析气压,那影响因素就更多了。

  6. 3139243

    @老蛋: 这好歹是篇科学论文,经过同行审议的,你觉得会有这么明显的漏洞吗?他们测的不是气泡里的压强(里面的气体早漏光了,哪里还测得准),而是测量气泡尺寸随高度的分布。很明显,下面的气泡比上面的小,因为下面的气泡除了气压以外还需要承受岩浆的重量。岩浆已经冷却固定了,它的成分、密度、重量都是已知的(除非基本物理规律发生变化),也就可以推算出岩浆在炽热融化状态下的密度和重量,那么根据气泡大小的分布就可以算出大气压与岩浆重量的比值,也就可以算出大气压。计算中当然还要考虑气泡本身存在的大小不一,计算结果也存在不小的误差,但总比一无所知要好。

  7. ayaoayaoaya
    @1 year ago
    3139253

    @老蛋: 也许是拿现在的岩浆凝固样本做对比?过滤了偏差

  8. holishit
    @1 year ago
    3139396

    @老蛋: 你想说你比靠这玩意儿吃饭的人还专业?

  9. 称呼太长
    @1 year ago
    3139669

    似乎找到了火星地球化得办法。

  10. 安德烈斯
    @1 year ago
    3140052

    地球明显被人为的改造过,
    包括大气改造,和生物宜居生态试验(恐龙育种)

    月球也是为了修正轨道和季节
    被特别设计的后,放置在地球边上的卫星。

    不是木星就是火星人,

    为了给即将被毁灭的母星,创造一个逃难的殖民地

  11. 夏雪
    @1 year ago
    3140138

    通过熔岩气泡研究大气压强?气泡里的压强与形成时的条件关系很大,涉及因素太多,不能用现在的环境来做参照。
    除了气压,还有熔岩粘度,熔岩初始(喷发前)压强?上升速度?初始温度?背景温度?冷却速度?收缩系数!

    环境压力(大气压强)只是诸多因素。中的一个。十几个未知因素,求出一个结论。草率。

  12. 猫咪老师
    @1 year ago
    3144045

    我只是对科学感到好奇,然而看大家的评论都觉得各位好专业的样子。不得已献上我的膝盖

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