地球大氣含氧量驟減,未來10億年大部分物種或將滅絕

目前,一項最新研究預測稱,地球大氣含氧量驟減將導致10億年後大部分物種滅絕消失,來自日本和美國的研究人員依據生物多樣性、氣候和地質進程,模擬了地球大氣如何發生變化。

之前科學家預測大約50億年後太陽將膨脹,最終會吞噬地球,那時或許是「地球末日」,但最新研究表明,地球末日或許會提前發生!大約10億年後,地球大氣會迅速失去氧氣,畢竟富氧大氣是地球生命存活的重要特徵之一,氧氣占空氣大約20%,維持生物呼吸。

地球脫氧效應是由於太陽變亮時能通量逐漸增多產生的,地球表面溫度將不斷升高,光合作用減少,科學家預測,大約10億年後,脫氧作用將使地球大氣變得不適宜生物存活、富含甲烷成分,這不禁讓人們想起了早期地球的狀況,預計11億年後,地球大氣氧氣含量將下降至當前氧氣含量的1%,地球大部分生物將走向滅絕之路。

他們指出,這種滅絕命運將發生在所謂的「潮濕溫室條件」到來之前,在這種條件下,水分將不可逆轉地從地球大氣層向外釋放。研究結果表明,大氣中的氧氣並非宜居行星永久存在的物質,這將對我們在其他星球上尋找生命具有重要意義。

據悉,2.4億年前,地球大氣中富含甲烷、氮、水蒸汽和惰性氣體氖,但缺乏游離氧,這是地質學家所提及的「大氧化事件」狀況,在此期間,生活在海洋中的藍藻細菌開始通過光合作用產生大量氧氣,從而根本上改變地球大氣成分構成。當時大量氧氣的流入對支持多細胞生物鋪平了道路,盡管期間也帶來了一定的代價——許多厭氧菌死亡,這被認為是地球上第一次大規模物種滅絕。

地球大氣含氧量驟減,未來10億年大部分物種或將滅絕

圖中是研究小組預測的地球大氣氧氣含量下降趨勢。

這項最新研究表明,未來地球大氣的發展趨勢可能轉變為另一個方向——厭氧菌可能再次回到地球。研究人員指出,我們發現未來出現的脫氧是太陽通量增加的必然結果,脫氧發生的精確時間是由地幔和海洋-大氣-地殼系統之間的還原能量交換通量調節實現的。行星的碳酸鹽-硅酸鹽循環將傾向於最終導致二氧化碳有限的生物圈快速大氣脫氧。

大氣氧合作用通常被認為是地球目前生物圈、植物和光合作用活動的標志,因此,按照該邏輯我們應該在尋找外星生命的過程中尋找類似的含氧世界。

然而,從一個假設的外星觀測者角度來看,這些發現表明,探測地球大氣氧氣可能只需研究地球存在時間的十分之二到三。

研究人員認為,如果該理論也適用於其他行星,我們可能需要調整宇宙其他星球尋找生命的搜索思路,從而可尋找到更多的生物特徵,即表明在行星富氧期之外存在生命的跡象。這項最新研究報告發表在近期出版的《自然地球科學》雜志上。

費米悖論隱喻地球終將走向滅亡

費米悖論認為,銀河系大約有2000億至4000億顆恆星,以及至少1000億顆行星,但為什麼沒有外星生命跡象呢?這個矛盾觀點的提出者是意大利物理學家恩里科·費米,他於1950年提出該理論。

費米認為,盡管宇宙浩瀚無際,但至今仍未探測到一個外星信號或者「人造建築」,這太不尋常了。他得出結論稱,宇宙肯定存在某個神秘障礙因素,限制了高等智慧、有自我意識、技術先進的地外文明。

有時這種障礙因素被稱為「偉大的過濾器」,科學家提出,如果阻止其他星球殖民的主要障礙未發生在過去,那麼阻止人類到達其他星球的障礙一定會出現在未來。

布萊恩·考克斯教授認為,一個高等文明徵服其他星球的科學和工程的進步,最終會導致它走向毀滅。他說:「費米悖論的一個解決方案是,管理一個有能力自我毀滅的世界是不可能的,而是需要全球協作來防止該情況的發生。科學和工程的發展可能不可避免地超出政治集團的發展,從而可能導致災難。」

對費米悖論的其他可能解釋包括:宇宙中沒有其他高等智慧物種出現,或許可能存在某些外星物種,但地球通信技術未達到一定的先進等級,無法探測它們,與它們交流溝通。

一些人認為,地外高等智慧文明之間距離太大,不可能存在任何形式的雙向交流。如果兩顆星球相隔幾千光年,在兩顆星球智慧生命建立對話之前,其中一個或者兩個文明均已滅絕消失。所謂的「動物園假說」是指存在地外高等智慧外星生命,但故意避免與地球上的生命產生任何接觸,讓其自然進化。

來源:cnBeta