地球如何從“火球”變成如今這樣一顆宜居星球的？
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技：研究人員近日提出了一套大膽的新理論，解釋了地球是地球如何從一塊烈火熊熊、濃煙滾滾的變成巨石，變成如今這樣一顆宜居星球的今樣居星。這套理論從地球早年間的顆宜經(jīng)歷說(shuō)起，還指出是火球某些“古怪的”巖石與海水發(fā)生了相互作用、推動(dòng)了生物物質(zhì)的地球誕生。這一階段是變成地球歷史上最神秘莫測(cè)的時(shí)期。對(duì)于地球最初的今樣居星5億年歷史，新提出的顆宜理論應(yīng)該是目前為止最完善的。
大多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為，火球地球形成之初的地球大氣與如今的金星頗為相似：天空中充滿了二氧化碳，濃度高達(dá)如今地球大氣中碳濃度的變成10萬(wàn)倍，并且地表溫度超過(guò)了200攝氏度。今樣居星在這樣的顆宜環(huán)境中，生命根本不可能形成，更別提存活下來(lái)了。
但不知為何，大量的碳莫名其妙地從大氣中消失了。由于早期地球并未留下任何巖石記錄，我們只能從零開始、建立早期地球的理論模型，結(jié)合熱力學(xué)、流體力學(xué)、以及大氣物理學(xué)等多方面因素，建立起了新理論模型。最終研究人員提出了一個(gè)大膽的假設(shè)：早期地球表面曾被大量如今已不復(fù)存在的巖石覆蓋。
這些巖石富含一種名叫輝石的礦物質(zhì)，可能呈深綠色，更關(guān)鍵的是，其中的錳含量一定極高，這樣高的濃度在現(xiàn)代巖石中是很罕見的。富含錳的礦物質(zhì)會(huì)與二氧化碳反應(yīng)、生成碳酸鹽，因此對(duì)大氣中碳的去除起到了重要作用。
研究人員指出，隨著熔融狀態(tài)的地球逐漸固化，含有大量水分的地幔中發(fā)生了劇烈對(duì)流。潮濕的地幔和含錳量極高的輝石大大加速了大氣層中二氧化碳的消失進(jìn)程。如果將當(dāng)時(shí)地幔中的巖石換成現(xiàn)代的巖石，大氣中二氧化碳消失的速度將慢上10倍不止。而借助這種輝石，這一過(guò)程僅耗費(fèi)了短短1.6億年。
此外，這些“奇怪的”巖石還會(huì)和海水反應(yīng)，產(chǎn)生大量氫氣。而許多科學(xué)家都認(rèn)為，氫氣在生物分子的形成中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這種反應(yīng)效果與當(dāng)今大西洋中“失落之城”熱液活動(dòng)區(qū)的海底熱泉差不多。該區(qū)域會(huì)產(chǎn)生大量與生物活動(dòng)無(wú)關(guān)的氫氣和甲烷，因此成為了研究地球生命起源的首選之地。
所以新理論也許不僅能解答地球如何變得宜居的問(wèn)題，還能解釋地球上為何會(huì)出現(xiàn)生命。
相關(guān)報(bào)道：新理論試圖解釋地球如何從一顆“火球”轉(zhuǎn)變?yōu)橐司拥男乔?br>（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：耶魯大學(xué)和加州理工學(xué)院的研究人員有一個(gè)大膽的新理論來(lái)解釋地球是如何從一個(gè)火熱的、被碳云籠罩的巖石星球轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)能夠維持生命的星球。該理論涵蓋了地球最早的年代，涉及到 “奇怪的”巖石，這些巖石與海水發(fā)生了恰到好處的互動(dòng)，推動(dòng)了生物物質(zhì)的存在。
耶魯大學(xué)地球和行星科學(xué)教授、《自然》雜志上一項(xiàng)新研究的共同作者Jun Korenaga說(shuō)：“這個(gè)時(shí)期是地球歷史上最神秘的時(shí)期。我們提出的是迄今為止關(guān)于地球最初5億年的最完整的理論?！?br>該研究的第一作者是Yoshinori Miyazaki，他曾是耶魯大學(xué)的研究生，現(xiàn)在是加州理工學(xué)院的斯坦貝克博士后研究員。這項(xiàng)研究是基于Miyazaki的耶魯大學(xué)論文的最后一章。
大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，地球開始時(shí)的大氣層很像金星的大氣層。它的天空充滿了二氧化碳--是目前大氣中碳含量的10萬(wàn)倍以上--而且地球的表面溫度會(huì)超過(guò)400華氏度。科學(xué)家們認(rèn)為，在這樣的條件下，生物生命將無(wú)法形成，更不用說(shuō)生存。
Miyazaki說(shuō)：“不知何故，大量的大氣碳必須被移除。因?yàn)闆]有從早期地球保存下來(lái)的巖石記錄，我們開始從頭建立一個(gè)非常早期地球的理論模型?！?br>Miyazaki和Korenaga結(jié)合了熱力學(xué)、流體力學(xué)和大氣物理學(xué)的各個(gè)方面來(lái)建立他們的模型。最終，他們確定了一個(gè)相當(dāng)大膽的主張：早期地球被目前地球上不存在的巖石所覆蓋。
Miyazaki說(shuō)：“這些巖石本來(lái)富含一種叫做輝石的礦物，而且它們可能具有深綠色。更重要的是，它們的鎂含量極其豐富，其濃度水平在現(xiàn)今的巖石中很少觀察到?！?br>Miyazaki表示，富含鎂的礦物與二氧化碳反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鹽，從而在封存大氣中的碳方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
研究人員認(rèn)為，當(dāng)熔化的地球開始凝固時(shí)，它的水合濕地幔--這個(gè)星球3000公里厚的巖石層--進(jìn)行了劇烈的對(duì)流。濕地幔和高鎂輝石的結(jié)合極大地加快了將二氧化碳拉出大氣層的過(guò)程。
事實(shí)上，研究人員說(shuō)，大氣中的碳封存速度比現(xiàn)代巖石地幔的速度快10倍以上，只需要1.6億年。Korenaga說(shuō)：“作為額外的獎(jiǎng)勵(lì)，早期地球上的這些‘怪異’巖石很容易與海水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氫氣，人們普遍認(rèn)為這對(duì)創(chuàng)造生物大分子是必不可少的。”
這種效應(yīng)將類似于一種罕見的現(xiàn)代深海熱噴口，稱為“失落之城”熱液場(chǎng)，位于大西洋中?！笆渲恰睙嵋簣?chǎng)的氫氣和甲烷的非生物生產(chǎn)使其成為調(diào)查地球上生命起源的主要地點(diǎn)。
Korenaga補(bǔ)充說(shuō)：“我們的理論不僅有可能解決地球如何變得適合居住，而且還有可能解決地球上出現(xiàn)生命的原因?！?br>美國(guó)宇航局（NASA）和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的撥款幫助資助了這項(xiàng)研究。