地球的永久性氧氣濃度上升發生的時間比想象的晚了1億年

根據新的研究,地球大氣層中氧氣的永久性濃度上升,從根本上改變了地球後來的宜居性,但其發生的時間比想象的要晚得多。而這項研究是由利茲大學領導的一個國際團隊進行的,包括加州大學-河濱分校、哈佛大學、南丹麥大學和聖安德魯斯大學的研究人員,也為一些影響地球的最極端氣候事件提供了解釋,當時地球多次被冰雪覆蓋。

地球的永久性氧氣濃度上升發生的時間比想象的晚了1億年

氧氣第一次顯著地出現在大氣中是在大約24.3億年前,這標志着大氧化事件的開始–地球歷史上的一個關鍵時期。雖然大氧化事件導致氧氣含量仍然比今天低得多,但它極大地改變了地球表面的化學成分,並為地球上隨後的生物進化過程奠定了基礎,最終導致地球上出現了大量的動物生命。

研究人員通過分析大氧化事件發生時沉積在海洋中的南非岩石,發現早期大氣中的氧氣是短暫存在的,直到很久以後,氧氣才成為大氣的永久特徵。

利茲大學地球與環境學院的Simon Poulton教授領導了這項研究。

他說:”大氧化事件”從根本上改變了地球的環境和宜居性 這段早期的氧氣化時期被認為發生在大約24.3億年前至23.2億年前。”然而,我們的研究表明,事實上,在大約2億年的時間里,大氣的氧化是高度不穩定的,永久性的大氣氧化發生的時間比以前認為的晚了大約1億年。”

他們發表在《自然》雜志上的研究結果還表明,大氣中氧氣濃度的波動與溫室氣體濃度之間存在直接聯系。

加州大學里弗賽德分校的Andrey Bekker教授是這項研究的共同作者,他說。”這些發現有助於解釋與大氧化事件同時發生的四次大范圍冰川周期,其中一些冰川很可能在幾百萬年內覆蓋了整個地球的冰層。

“我們的新數據顯示,氧氣的永久性上升實際上發生在該時期最後一次大冰川周期之後,而不是在之前,這此前一直是我們理解早期大氣含氧量和強烈的氣候不穩定之間聯系的一大難題。”

研究小組將這一時期重新命名為 “大氧化事件”。它迎來了隨後15億年的氣候和環境穩定期,一直持續到前寒武紀末期的第二個氧氣上升和氣候不穩定的大時期。

來自哈佛大學的合著者David Johnston教授說。”大氣中氧氣的上升是地球宜居的關鍵因素。

“解開大氣氧化的歷史,最終使我們能夠了解氧氣如何上升到足以讓動物進化的水平。

“大氧化事件,當大氣中的氧氣首次上升到可觀的水平時,代表了這一歷史的關鍵一步。”

Poulton教授補充說:”如果我們不知道永久的大氣氧化實際發生的時間,我們就無法開始理解大氣氧化的原因和後果,大氣氧化是對地球宜居性的最重要控制。現在我們終於有了這塊拼圖。”

來源:cnBeta