若要说为何地球上会生机勃勃,大气层是一个很重要的原因。不过大气层并不罕见,在太阳系的其他行星中,除了水星和月球没有外,火星、木星、土星、天王星和海王星都是有大气层的。

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大气层的产生是因为星球本身质量所产生的引力把气态物质分子吸引在了星球周围,所以当星球质量越大,引力越大,所吸附的气态物质分子就越多。所以相比地球,木星、土星、天王星和海王星都有厚厚的大气层,甚至大气层的质量比中心的星球质量还大,被我们定义为气态星球。

目前为止,地球生物可谓是独树一帜,我们至今也还没有真正发现外星生命体。所以不是有了大气层就会有生命的出现。并且我们知道氧气是众多生物的必须气体,而其他星球的大气圈的氧含量并不是高。不过,最初的地球其实也一样的情况,大气层中并没有太多的氧元素。而氧出现的原因,肯定会让你大吃一惊,史称大氧化事件。

在地球最早期的地质时代,大气层其实还是没有氧气的,但是在地球的海洋中已经出现了一些单细胞有机体,它们靠着环境中的化学元素来获取能量。到了太古宙(地质时代第一个时期)中期,有的单细胞有机体开始转向吸收太阳光来获取能量,但是这种光合作用和现在并不同,是一种不产生氧气的作用。

这种无氧光合作用持续了十亿年左右,直到太古宙晚期,一种蓝细菌(又称蓝绿藻)的出现,打破这种局面。这种蓝细菌转向地球中最多的水资源来获取能量,形成了我们现在所熟知的光合作用。而我们最为重要的氧气,在这个光合作用中其实是废弃物。

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没错,我们离不开的氧气在那个时候是废弃物。并且对当时的其他生物有害,氧气能和很多化学元素合成,迅速使细胞丧失功能,单细胞若失去了细胞功能,也就意味着生命终结。最终那些无法适应的生物也就被淘汰。

蓝细菌的大量繁殖,氧气的排放量越来越大。地球也随着被改变,大气层中也变成了接近了现代的情况。出乎意料的是,靠氧气呼吸的生命形成紧跟着而来。还因为大气层形成了臭氧层阻挡了紫外线,而得以在陆地上生活。然后地球才一步步变成现在生机盎然,孕育了芸芸众生。

通过大氧化事件其实我们可以看得出来。生命的演化就是那么碰巧,若不是蓝细菌的出现,地球可能还要一直维持着氧气稀疏的状态。当然,也有可能是别的生物出现担起了改变地球大气层的担子,但这种发展绝不是必然。若是必然,我们就可以很轻松找到类似的外星生物了。

要知道大氧化事件已经在海洋中出现生物了。生物的出现和演化也不只是大氧化事件一个条件,还有地球得天独厚的地理位置,还有避免各种宇宙中的危险(比如行星碰撞等)。也就是各种条件刚好碰在了一起,才让生命的出现得到了可能性。而生命的演化也是荆棘满路,很容易就被淘汰,就好像那些本已生活了几十亿年的单细胞有机体,一个变量就让它们灭绝。

关于这些内容,在亚当·弗兰克所著的《星光:外星世界与地球的命运》中。亚当是天体物理学家,以他专业的知识来为大家科普。内容轻松易懂,并无琳琅满目的专业名词和术语。如果你对此有兴趣,不妨买一本来读,肯定不会让你失望!

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