英國《自然·地球科學》雜志2日發(fā)表的一項最新研究首度表明，大氣氧含量在宜居星球并非永遠不變。該研究指出，地球的富氧大氣將在約十億年后回到一種貧氧、富甲烷的狀態(tài)。而這一結論對人類在其他類地行星上尋找生命具有重要啟示意義。
大氣是一個星球自然環(huán)境的重要組成部分，與星球上的生命息息相關。判斷行星是否存在生命的一個重要指標，就是可探測到的富氧大氣，這顯示了植物和光合作用的存在。地球目前高度含氧的大氣正是地球生物圈的一大特征。不過一直以來，科學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的壽命，尤其是遙遠未來的可能情況。
此次，日本東邦大學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、地質(zhì)學過程分析了地球大氣條件的時間尺度。他們發(fā)現(xiàn)，地球的富氧大氣可能會再持續(xù)十億年，之后快速的脫氧作用，會讓大氣回到類似于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，其中主流說法認為，由于海藻類植物進行光合作用，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)在活動在地球上的動物有了的生存可能。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，因此當時的地球是“光禿禿”毫無“綠意”。
地球目前已經(jīng)46億歲高齡了，研究團隊在本次調(diào)查中認為，探測到大氣氧的時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，還需尋找其他的生物特征。
總編輯圈點
在漫長的地質(zhì)歷史時間里，地球的環(huán)境經(jīng)歷過多次變遷，發(fā)生過巨大變化。它冷過也熱過，貧瘠過也富饒過。此前有研究指出，火星形成富氧大氣層的時間比地球還要早10億年，但如今，我們只能在巖石樣本中尋找火星曾經(jīng)存在豐富氧氣的證據(jù)。這次，科研人員用計算模擬的方式給出了時間——十億年后，地球大氣含氧量會迅速下降。那個時候的地球是什么樣子，那個時候是否還有人類？也許，那時也有其他星球的智慧生物，在苦苦尋找地球上的文明遺跡吧。
