十亿年后地球上的氧气即将耗尽

7小时前

  作者:PAUL M. SUTTER

  翻译:饶世豪

  校对:毛明远

  审阅:牧夫校对组

  后台:库特莉亚夫卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳

  请珍惜现在正呼吸着的氧气!一项新的研究预测了地球大气氧含量的变化。太阳正步入老年,目前的恒星演化理论认为:这一阶段的恒星将越变越热,地球也将深受其害,大气二氧化碳会被岩石吸收,植物的光合作用缺少原料。十亿年后,植物的光合作用不再能为人类正常生存提供足够的氧气。

  植物的光合作用

  就像成千上万颗其它主序星一样,我们的太阳正在慢慢变大,太阳核心的核聚变正将氢原子核聚变为氦原子核(4个H合成一个He),导致核心粒子数减少,核心压力减小,核区收缩,温度提高,从而提升了核聚变的反应效率,光度也相应升高了。

  太阳光度会随着时间升高

  Credit:sciencealert.com

  太阳的巨大化使地球上的生命面临着许多问题。其中之一就是其打破了太阳与地壳运动的微妙平衡,地球表面的硅酸盐石会吸收二氧化碳变为碳酸岩石。由于地球板块运动,这些碳酸盐石将会被深埋于地表之下,大气中的二氧化碳将难以复还,虽然随后的火山活动将会释放出大部分被结合的二氧化碳,但仍不足以抵消由于太阳辐射变强导致的风化作用,大气中二氧化碳浓度会持续变少。

  大气中二氧化碳CO_2和氧气O_2的浓度均会大幅度下降

  Credit:K. Ozaki, C. Reinhard

  对于现在的人类来说,二氧化碳浓度减少无疑是件好事,这减缓了全球变暖的速率。然而,缺少二氧化碳会使得植物难以正常进行光合作用。研究模型表明,在十亿年以内,地球上的生命将会逐渐变得缺少碳元素。

  植物死亡后,它们不再能够产生足够的氧气,那时稀有的氧气也会被诸如太阳风剥离、海洋吸收等作用消耗殆尽。

  等到彼时,地球上的物种数量将远不及此时。科学家们寻找系外行星时,也会更加关注行星大气中氧气的丰度,有氧气不意味着生命的繁荣,氧气稀少的行星也可能是一个奄奄一息维持着生存的饥饿世界。

  可能适宜生存的系外行星,其中可能大部分没有充足的氧气

  Credit:sci-news.com

『天文时刻』 牧夫出品

我厌恶这永远的潮湿。闷热的雨季可能永远不会到来,存在的,只是这空气中浸入毛孔的压迫感。我在卫斯莫呆了三个多月,每次离开公寓的大门,就总有一种暴雨将至的预感。但天空就这样阴沉着,直到地面都被空气中的水份浸湿,也没有一滴雨落下。我可能还需要继续留在这里,直到九月份,我打电话给我的朋友说,这里就像是一个水下世界,只是水分子间隔如此之远,我们既可以呼吸,又浮不上去。

  Credit:Lofter 星球设计师 Rofix

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