AtmosSci

發信人: Morbert.bbs@ptt.cc (...) 看板: AtmosSci
標 題: [轉錄]新模擬展現地球大氣中的氧究竟從何而來
發信站: 批踢踢實業 (08/16/05 05:51:09 Tue)

※ [本文轉錄自 sky 看板]

發信人: plutostar.bbs@bbs.mcu.edu.tw (薰衣草的邂逅), 看板: sky
標 題: [摘錄]新模擬展現地球大氣中的氧究竟從何而來
發信站: 銘傳築夢別境 (Mon Aug 15 20:25:55 2005)
轉信站: ptt!ctu-reader!ctu-peer!news.nctu!nctumenews!news.ind.ntou!news.ntu!ne

關於地球上大多生物賴以維生的氧氣，究竟是從何而來，各方理論莫衷一是，目
前僅知約在24億年前，地球大氣才開始累積氧氣。現在，有一新的理論模型可能
可解釋：地球上的氧氣從何而來，且為何需等到細菌開始進行光合作用後的3000
萬年，地球上的氧氣才開始大量增加。
　　
美國華盛頓大學（University of Washington）Mark Claire表示：根據他們模擬
的結果，由於受到火山噴發氣體的影響，氧會與火山氣體中的某些成分結合成新
的化合物，因而耗掉細菌光合作用產生的氧氣，造成大氣中的氧含量一直無法增
加。此外，含鐵的地球外殼受到隕石的衝擊，使得大氣中的氧被游離化，之後與鐵
結合而成化合物（如同鐵生鏽一樣），這種過程也會耗掉大氣中的氧含量。
　　
從Claire的模擬，他發現地球外殼中鐵元素的含量明顯影響大氣中的自由氧的含量
，而且這種影響並不是線性的。當地殼中的鐵增加5倍時，大氣中的氧要晚個10億年
才能達到目前的含量程度；而當鐵含僅1/5時，大氣充滿氧氣的時間可提早10億年左
右。Claire表示：對於這種模擬結果，他感到相當驚訝，因為由於地球外殼中的鐵含
量應是反映出地球形成當時的自然條件與環境，而鐵含量所造成氧含量大增的前推或
後延的過渡時期居然長達10億年！
　　
地球的氧氣主要來自藍綠藻類（cyanobacteria）生物，一種會行光合作用的微小水
生有機體。在光合作用過程中，藍綠藻可吸收二氧化碳和水，然後利用太陽能將之轉
變成氧氣和有機碳（如醣這種碳氫化合物）。不過，在地球早期的環鏡中，自由氧極
易與其他大氣含量豐富的元素，如氫、碳等結合形成化合物。所以自由氧無法快速累
積，當時大氣中的主要物質是碳與氫形成的甲烷。由於當時剛誕生不久的太陽比現在
還暗而冷，甲烷的存在可使地球表面保持溫暖，使生物得以繼續生存。但隨著太陽變
亮、輻射變強，強烈紫外線照射之下，甲烷被分解，所以現今地球大氣中的甲烷含量
日益稀少；而甲烷被紫外線分解後形成自由的碳與氫，其中的氫元素則已逃逸、消散
到太空中。而因自由氫的含量減少，連帶地使可供地殼氧化的自由氧含量增加；隨著
地殼的壓力與溫度逐漸降低而形成岩石，釋出的氫氣也減少，自由氧的含量也一直增
加。約在24億年前，氧的含量終於達到穩定，即為現今的狀態。
　　
因此，Claire認為：影響地球大氣中氧氣含量的最重要推手，便是氫氣。由甲烷光解
出來的氫逃逸到太空後，由甲烷建立起來的「溫室效應」逐漸減緩，地表平均溫度降
低約攝氏30度左右。少了氫的干擾，自然就成為氧氣的天堂。類似的研究不僅對瞭解
地球大氣起源有幫助，對於在其他類似地球的行星上搜尋氧氣的研究，也有相當程度
的助益。

資料來源：
http://www.universetoday.com/am/publish/new_model_of_how_oxygen_dominate_earth
_atmosphere.html?982005, 2005.08.09


* 轉載自臺北天文館

--

。○☆ ☆ 。○
。。○oo 希望每次的相遇 都是美麗的悸動 。。○o ☆
☆
--
o 歈稙稙稙稙稙稙稙翛。心靈交流的橋樑 資訊傳遞的園地 建築夢想的別境 o○。
。鉬妎⑺彃v夢別境 。 ≡telnet://bbs.mcu.edu.tw≡ o
○裺嘵嘵嘵嘵嘵嘵嘵憛這 From：59-121-162-133.dynamic.hin。 ○ 。。

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 59.104.16.138