從國際空間站看到的地球的稀薄的可呼吸的大氣
關于早期地球，被廣泛地接受的觀點是，那時的大氣充斥著有毒的甲烷、一氧化碳、硫化氫以及氨氣，持續的氧化條件僅在地球23億歲時，即約地球目前年齡的一半時，才開始 。
“人們總是認為地球上的條件‘一開始’是非常簡化的，因為最初硅酸鹽物質（最終形成地幔）和形成地核的鐵元素是混合在一起的 ， ”Rensselaer技術研究所的紐約天文生物學中心的布魯斯·沃森說，他是發表在12月1日的《自然》上的論文的作者之一 ?！霸兀ê喕模╄F的存在暗示簡化的條件，因此也暗示簡化的氣體諸如甲烷、硫化氫和氨氣 ?！笨茖W家使用術語“簡化的”來描述只有有限的氧的條件 。
沃森和他的同事現在把這個假設顛倒了過來，他們認為早期大氣可能由更多的富含氧氣的化合物組成 ， 這些化合物在目前的地球大氣內存在－－包括水、二氧化碳和二氧化硫 。
地球的大氣由火山活動釋放的氣體形成的理論，這個研究小組在實驗室里重構了巖漿形成的條件，檢驗是什么氣體在那些巖漿內存在 。當巖漿通過地球的內部，它或者噴發到地面 ， 或者在地下凝固 。對早期地球的巖漿條件的研究努力變得非常困難 ， 因為事實是，地球在不斷地循環其地殼，因此幾乎沒有地球歷史的最初5億年的證據 。然而，鋯是那個時期留下的唯一礦物 ， 年齡超過40億歲，能夠提供回溯那個時期的窗口 。
“我們使用一個‘指數’來度量氧壓，采用一種罕見的地球元素鈰的比率的形式，”沃森解釋道 。鈰是一種有用的對氧豐度的度量，因為它能夠具有兩種不同的氧化態 ， 取決于系統內氧的壓力 ?！颁喌V內的鈰比率，我們在實驗室里把它作為氧壓的函數進行校正，然后應用到古老的鋯礦 ?！?br /> 這項研究揭示了鈰的氧化程度更高的那種化合物的數量較高，這意味著早期地球的火山氣體相對地氧化程度更高，更像那些今天的火山噴發出的氣體 。然而，沃森補充道，他們的結論并不暗示早期大氣內有大量的自由氧；生命花費了－－15億年－－才把氧的水平提高到目前的情況 。
因為人們并不認為氧化的大氣是生命的偉大起點－－甲烷和其貧氧的相似化合物為從無機化合物到氨基酸和DNA提供了一個好得多的進步之階－－這個新結論對確切地理解生命怎樣和何時在這顆行星上開始，以及生命的成份是否確實是從宇宙的其它地方過來的，具有指導意義 。
【科學家利用古老礦物重構地球早期大氣】
中國天文科普網

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