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穿越者注意了 10亿年后地球大气将变成贫氧

十亿年后,地球大气层中将仅剩很少的氧气。

如今,氧气约占地球大气层的21%。它的富氧性质非常适合大型复杂生物,如我们人类。但是在地球历史的早期,氧气含量要低得多,而且在遥远的将来,氧气可能会再次变得稀薄。
日本船桥东邦大学的尾崎一澄和亚特兰大佐治亚理工学院的克里斯·雷纳德(Chris Reinhard)对地球的气候、生物和地质系统进行了建模,以预测地球大气状况的长期走势。
研究人员说,地球大气中的氧量在接下来的十亿年中将保持高水平,然后急剧下降——大约24亿年前的氧事件之前的水平。
尾崎说:“我们发现地球的含氧大气不是永久性的特征。”
发生变化的一个重要原因是,随着太阳衰老,它将变得更热并释放出更多的能量。研究人员计算出,这将导致大气中二氧化碳的减少,因为CO2吸收热量然后被分解。
尾崎和雷纳德估计,在十亿年中,二氧化碳水平将变得如此之低,以至于光合作用生物(包括植物)都无法生存。光合生物的大量灭绝将是氧气减少的主要原因。
“氧气减少到极端的水平,大约是现在的百万分之一。”
研究人员还估计,甲烷的量将达到当今大气中10000倍的水平。
“生物圈无法适应这种环境变化的急剧变化。”
之后,地球上的生命将仅剩微生物。“许多厌氧和原始细菌将再次接管地球。”
陆生生物将不复存在,水生生物也将不复存在。由氧气组成的臭氧层将消失,使地球及其海洋暴露在高强度的紫外线和炽热的阳光下。
这项研究是NASA关于行星宜居性项目的一部分,结论对寻找其他行星上的生命具有启示意义。氧气通常被用于识别宜居行星。
大学的凯文·奥尔蒂斯·塞瓦洛斯(Kevin Ortiz Ceballos)说:“这表明,即使对于与地球非常相似的、其他恒星周围的行星,即使它们能够支持或已经支持复杂的生命,也可能无法在其大气中检测到大量的氧气。”
尾崎和雷哈德建议,可以使用其他生物签名代替氧气来寻找外星生命。例如,行星大气中的碳氢化合物雾可能会提供更持久的外星生命特征。

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