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高级生命的日子屈指可数

2022-05-30

科学之谜 2022年3期
关键词:星球行星氧气

氧气是地球上所有高级生命(包括植物、动物)生存所不可缺少的。今天,氧气约占地球大气的21%。它们主要来自植物的光合作用。

但是,最近日本科学家模拟了地球环境的演化,预测10亿年之后,地球大气中的氧气含量将急剧降低,低至不适合复杂生物生存。

造成这种转变的一个关键原因是,随着太阳衰老,它將变得更热,并释放更多的能量,而且太阳光中高能量的紫外线和伽马射线将大幅度增加。大气层中的二氧化碳受这些高能射线的轰击,不断分解,急剧减少。我们今天为大气中二氧化碳太多而发愁,但在10亿年后,二氧化碳浓度将降得如此之低,以至于光合生物(包括植物)将没有足够的二氧化碳来制造有机物质而无法生存。

最后,地球将变成一个大气中富含氮气和甲烷的星球,没有高等生物,只适合厌氧微生物生存。其实地球在大约40亿年前,厌氧微生物曾经是最早出现的生命,没想到它们也将是地球上坚持到最后的生命。

这个结果表明,即使像地球这样位于恒星适宜居住带上的行星,高级生命存在的时间也不到星球寿命的三分之一。这一方面降低了我们能找到外星人的预期,另一方面也告诉寻找外星生命的科学家,在一颗行星的大气中检测不到氧气的存在,并不意味着它不适宜居住,其上至少还可能存在厌氧微生物。

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