英國(guó)《自然·地球科學(xué)》雜志：地球?qū)⒃谑畠|年后回到貧氧、自然雜志富甲烷狀態(tài)(Image via NASA Astrobiology.)
（神秘的地球地球杭州外圍（外圍女）外圍上門（電話微信199-7144-9724）全國(guó)1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達(dá)地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日?qǐng)?bào)（張夢(mèng)然）：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。科學(xué)該研究指出，將億地球的年后富氧大氣將在約十億年后回到一種貧氧、富甲烷的貧氧狀態(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。富甲
大氣是烷狀一個(gè)星球自然環(huán)境的重要組成部分，與星球上的英國(guó)生命息息相關(guān)。判斷行星是自然雜志否存在生命的一個(gè)重要指標(biāo)，就是地球地球可探測(cè)到的富氧大氣，這顯示了植物和光合作用的科學(xué)杭州外圍（外圍女）外圍上門（電話微信199-7144-9724）全國(guó)1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達(dá)存在。地球目前高度含氧的將億大氣正是地球生物圈的一大特征。不過一直以來，年后科學(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。
相關(guān)報(bào)道：10億年后，地球?qū)⒅囟热毖?br>（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（辛雨）：如今，氧氣約占地球大氣的21%。這對(duì)于像人類這樣需要氧氣才能生存的大型復(fù)雜生物來說很重要。但在地球歷史的早期，氧氣含量要低得多，而且在遙遠(yuǎn)的未來，氧氣含量可能會(huì)再次降低。近日，發(fā)表在《自然—地球科學(xué)》的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，10億年后，地球大氣層將變成貧氧、富甲烷狀態(tài)，不再適合人類居住。
日本船橋東邦大學(xué)的Kazumi Ozaki和美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的Chris Reinhard模擬了地球的氣候、生物和地質(zhì)系統(tǒng)，分析預(yù)測(cè)了地球大氣條件將如何變化。研究人員稱，在接下來的10億年里，地球大氣將保持富氧狀態(tài)，之后快速的脫氧作用會(huì)讓大氣回到類似于24億年前大氧化事件前的狀態(tài)。
研究人員認(rèn)為，地球的含氧大氣層不會(huì)是一個(gè)永久特征。這種轉(zhuǎn)變的一個(gè)核心原因是，隨著太陽老化，它將變得更熱，并釋放出更多的能量。由于二氧化碳會(huì)吸收熱量并分解，因此太陽老化會(huì)導(dǎo)致大氣中二氧化碳的數(shù)量減少。
Ozaki和Reinhard估計(jì)，10億年后，二氧化碳水平將變得過低，以至于包括植物在內(nèi)的光合作用生物將無法生存和產(chǎn)生氧氣。這些光合生物的大量滅絕將是氧氣大量減少的主要原因。
“氧氣的下降將是非常極端的，我們估計(jì)現(xiàn)在的氧氣將比未來多100萬倍。”Reinhard說。
研究人員還估計(jì)，屆時(shí)大氣中的甲烷將同時(shí)增加，并達(dá)到目前的1萬倍之多。一旦地球大氣開始發(fā)生變化，它們將迅速發(fā)展。研究團(tuán)隊(duì)的計(jì)算表明，大氣中的氧氣可能在短短1萬年里消失。
生物圈無法適應(yīng)如此劇烈的環(huán)境變化。Reinhard表示：“之后，地球上的生命將只剩下微生物，目前隱藏在暗處的厭氧菌和原始細(xì)菌將再次占據(jù)主導(dǎo)地位。”陸地生物和水生生物將不復(fù)存在，臭氧層將消耗殆盡，將陸地和海洋暴露在高濃度的紫外線和炙熱的太陽下。
這項(xiàng)研究是美國(guó)宇航局行星宜居性研究項(xiàng)目的一部分，含氧的生物特征通常用于識(shí)別宜居行星，該預(yù)測(cè)對(duì)尋找其他行星上的生命具有一定意義。
約翰斯·霍普金斯大學(xué)的Natalie Allen認(rèn)為，氧氣以多種形式存在，是一種非常重要的生物信號(hào)，并與地球上的生命緊密地交織在一起。但新預(yù)測(cè)表明，氧氣的存在是可變的，在一個(gè)宜居星球上并不會(huì)永久存在。
波多黎各大學(xué)的Kevin Ortiz Ceballos認(rèn)為，對(duì)于其他恒星周圍與地球非常相似的行星來說，在它們的大氣中可能檢測(cè)不到大量的氧氣，即使它們能夠支持或曾經(jīng)支持過復(fù)雜的生命。他表示，在行星周圍沒有檢測(cè)到氧氣并不意味著它們不適合居住。
Ozaki和Reinhard認(rèn)為，可以用其他生物特征代替氧氣來尋找外星生命。例如，行星大氣中的碳?xì)浠衔镬F氣可能會(huì)提供更持久的外星生命特征。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41561-021-00693-5
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