我們大氣層早期演化過程中大量氫氣的損失可能解釋了為什麼今天地球的空氣富含生命支援氧氣。這是來自 NASA 艾姆斯研究中心的科學家在最新一期《科學》雜誌上發表的報告中的說法。
“如果沒有氧氣，地球上最複雜的生命將是綠色的微生物浮渣，”研究作者大衛·卡特林指出。“幸運的是，早期海洋中的一些細菌能夠將水分解為氫和氧。” 事實上，這種分解今天仍然發生在光合作用生物中。它們利用太陽的能量將水分子分解，並利用氫來產生碳水化合物等有機化合物，留下氧氣作為副產品。
傳統的觀點認為，大量富含氫的有機物質最終被埋在地下，使得氧氣在大氣中積累。但是卡特林的團隊提出，氫是透過一種稱為甲烷光解的過程逃逸到太空的，在該過程中，含氫的甲烷與氧氣反應，從而釋放出氫原子。
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如果卡特林的理論是正確的，那麼就可以解釋為什麼早期地球保持足夠的溫暖以供生命繁榮。“三十億年前，太陽的亮度只有現在的五分之四，”他觀察到。“地球應該已經凍結了。”然而，甲烷是一種非常有效的溫室氣體，據卡特林說，那時它在大氣中的濃度是今天的 100 到 1000 倍。