地球的大氣正在發(fā)生著劇烈的變化，美國科學(xué)家猜測一萬年后，大氣中的氧氣含量或許會回歸到25億年前的水平。

是什么原因?qū)е逻@一變化的發(fā)生？人類又將如何解決這個前所未有的挑戰(zhàn)？本期藍(lán)星知識館帶大家一探究竟。

01 地球環(huán)境發(fā)生了許多變化

氧氣是地球生物生存的必要條件，沒有氧氣對于所有生物來說都是一場難以想象的巨大災(zāi)難。

據(jù)報(bào)道稱，美國組建了一個科研團(tuán)隊(duì)，該科研團(tuán)隊(duì)集結(jié)了世界上多名享有盛譽(yù)的天體物理學(xué)家，研究目的就是尋找適宜人類居住的地外行星。

在研究的過程中，他們驚奇的發(fā)現(xiàn)，目前地球的環(huán)境正在發(fā)生前所未有的變化。他們指出太陽已經(jīng)存在超過46億年。

雖然現(xiàn)在太陽仍舊處于穩(wěn)定期，但是已經(jīng)過了最鼎盛的時(shí)期。因此不可避免的在走下坡路，正在緩慢的老化。

隨著太陽的老化，它的體積會逐漸膨脹，與地球的距離也會逐漸縮短，伴隨著這個過程，到達(dá)地球的太陽光和熱量都將逐漸增多。

而這些因素的變化將直接作用于生物圈和水圈，作為同一個生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，大氣圈也將受到明顯的影響。

實(shí)際上從地球誕生之初，其內(nèi)部各個圈層都有著非常緊密的聯(lián)系，任何一個圈層的變化都會產(chǎn)導(dǎo)致其他圈層，最終以整個地球環(huán)境的變化。

為了更好的理解這一點(diǎn)，我們不妨先了解一下地球產(chǎn)生的歷史。46億年前太陽誕生，之后太陽系內(nèi)殘余的物質(zhì)就分別匯聚在一起，形成了大大小小的行星。

這些行星有氣態(tài)巨行星，也有固態(tài)行星。經(jīng)歷了漫長的演化之后，地球成為了太陽系內(nèi)體積最大的固態(tài)行星，開始圍繞太陽做公轉(zhuǎn)運(yùn)動。

不過此時(shí)的地球還僅僅是一個荒蕪的行星，上面除了巖石之外沒有其他的物質(zhì)。

不過在引力的作用下，地球表面的物質(zhì)開始向中央收縮，而在此過程中會釋放出大量的熱量，于是地球就逐漸成為一個發(fā)燙的巨大巖石。

除此之外，宇宙中異?；钴S的小行星，也頻繁的撞擊的地球，撞擊產(chǎn)生的熱量使地球的溫度再次升高。

于是巖石塊就從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，成為流動的巖漿，活躍在地球的每個角落。

在此期間，由于劇烈的燃燒，地球釋放出大量的甲烷和氨氣，被釋放出去的氣體攜帶有大量的熱量，地球的溫度也因此而逐漸降低。

地球溫度降低之后，原本被蒸發(fā)出去的水汽便開始在地球周圍凝結(jié)，形成了大大小小的水珠之后，又在地球的重力作用下落在地球表面。

這是地球迎來的第1場雨，而這場雨足足1000年之久。大量的液態(tài)水徹底淹沒了地球表面，這顆巖石行星變成了一顆水星。

水在經(jīng)過大氣層時(shí)，將其中的二氧化碳之后又落在地表，這為氨基酸的誕生提供了條件，不過此時(shí)地球上還沒有發(fā)育出復(fù)雜的生命形態(tài)，只有一些非常簡單的生命體。

不過后來由于地球劇烈的氣候變化，從而引發(fā)的高能化學(xué)反應(yīng)促使具備自我復(fù)制功能的分子誕生，之后又演化出了細(xì)菌和古菌。

02 地球上的生物和氧氣動態(tài)影響

生命的形態(tài)越來越復(fù)雜，最終在地球歷史上具有里程碑意義的生物，藍(lán)藻誕生。作為一種原核生物，藍(lán)藻憑借自身強(qiáng)大的繁衍能力，占領(lǐng)了地球海洋的每一個角落。

由于藍(lán)藻體內(nèi)具有葉綠素，所以可以進(jìn)行光合作用，于是大量的二氧化碳被轉(zhuǎn)化為氧氣。

氧氣運(yùn)動到外層空間之后，受到紫外線的輻射就形成了臭氧，大量的臭氧聚集在一起，就形成了臭氧層，地球的大氣層完全形成。

空氣中的含氧量逐漸增加，原本廣泛存在于地殼和海洋中的磷，就開始與氧氣發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生磷化物，之后越來越復(fù)雜的化合物逐漸產(chǎn)生，地球的生物圈也越來越復(fù)雜多樣。

從地球的形成過程中，我們不難看出，氧氣的含量并非是恒定的，而是處于一個動態(tài)變化的過程中，任何一個因素的變化，都可能導(dǎo)致大氣層中氧含量發(fā)生翻天覆地的變化。

據(jù)科學(xué)家們推斷，當(dāng)太陽的輻射增強(qiáng)之后，地球大氣會逐漸變得稀薄，這會對氧氣產(chǎn)生巨大的影響，空氣的含氧量會迅速降低，直到降低到25億年前的水平。

更令人擔(dān)憂的是，地球上的生物總量仍處于明顯的增長趨勢，對氧氣的需求量與日俱增。氧氣的供給與需求形成了尖銳的矛盾，最終極有可能引發(fā)的結(jié)果就是空前的生物大滅絕。

不過值得慶幸的是，大氣層的演化是一個極其緩慢的過程，按照目前太陽變化的態(tài)勢，大氣層的含氧量至少需要十億年才能回歸到25億年前的水平。

這對我們而言是一個好消息，我們有非常充足的時(shí)間做準(zhǔn)備，我們可以選擇改善地球的環(huán)境，也能去外太空尋找第2個人類家園。

實(shí)際上通過這次的研究，科學(xué)家們意識到，既然大氣層處于動態(tài)變化中，那么說明一些行星還有可能會演化為宜居行星。

在某個特定的階段，它們或許可以滿足人類的生存需要，那些今天看起來仍舊荒蕪一片的行星，未來極有可能成為一個生機(jī)勃勃的全新世界。

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