地球上的氧气从哪里来?

尋找一種叫幸福



地球在形成初期,地球上没有多少氧气。主要是氧元素的化学活动性很强,一般是以化合物的形式存在。由电场或紫外线分解水只能产生很少的氧。

地球上有了菌类和藻类植物以后,藻类可以依靠阳光和二氧化碳制造氧气。随着绿色植物的大量出现,地球上的氧气越来越多。6500万年前,氧气曾经达到空气的35%,又很快降到17%。然后大气的含氧量又慢慢升高,现在氧气大约占空气的将近21%。

据信6500万年前的氧气减少,是因为小行星撞击地球,烟雾长时间遮住太阳光,使绿色植物大量死亡,结果造成恐龙的灭绝。



相比之下,人类和动物的呼吸消耗氧气很少,地球上现存的氧气可以使用上万年,但人类的工业用氧却非常多。现在达到每年50亿吨。如果没有绿色植物供养,空气中的氧气只能持续500年。世界上不得不召开国际会议,讨论二氧化碳的排放问题。可见保护绿色植物,减少二氧化碳的排放多么重要。


仰望星空

“地球上的氧气从哪来?”这个问题,其实指出了一个真相——地球上本没有氧气!

一个追根揭底的回答是:地球的氧气从“太阳”上来。这句话有两层意思。第一层意思是,咱们地球上的氧元素,来自于恒星聚变。

但是氧元素不等同于氧气。实际上地球上绝大部分的氧元素都以化合物的形式存在于地壳中。大气中的氧气实际上只占其中的一小部分。而且哪怕是这一小部分,也是后来才有的。

是的,地球上原本是没有氧气的。根据地层里的矿物成分,科学家们发现,氧气是在约26亿年前才开始出现在大气中的。这就是所谓的“大氧化事件”。

那么是什么导致了氧气的出现呢?一个假说是,原始海洋中的蓝绿藻通过光合作用产生了大量的氧气。虽然这个假说还不能完全解释大氧化事件,但光合作用毫无疑问在其中扮演了重要的角色。所以,“地球的氧气从‘太阳’上来“的第二层意思就是,来自太阳的能量驱动光合作用,将氧元素转变为了气态的单质氧。

或许这个假说听起来有些令人难以置信,但是事实就是,如今地球上的氧气主要来源就是生物的光合作用。依靠各种藻类和植物,地球上的氧气含量基本能维持动态平衡。

那么,地球上的氧气是否会消耗完呢?倘若维持现状,短期之内是无需担心这个问题的。但是倘若发生了某些灾难性事件,导致来自光合作用的氧气产量骤减,那么毫无疑问,地球上的氧气总量会迅速减少。不过如果咱们把眼光往远了看——地球上的大气迟早会被变成红巨星的太阳吹干净(除非那时人类已经把地球拖到别处了),那时别说氧气,就连氮气都不存在了。

所以,我们得说,多亏了太阳,地球上才会产生氧气。可总有一天,地球上的氧气会被太阳消耗完!


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