地球氧含量可能重回24亿年前科学旅行号
我们每天呼吸空气,觉得氧气是天经地义的,21%的氧气,不多不少,吸就完了。
但是最近科学家的一个研究,给所有人浇了一盆冷水:氧气不是永远都有的,地球的氧气正在慢慢减少,大概10亿年后,大气里的氧气会全部消失,地球会回到24亿年前的样子,一个没有氧气的世界。
这个研究是日本东邦大学和美国佐治亚理工学院的两个科学家一起做的,还是NASA系外行星宜居性研究项目的一部分,2021年发表在《自然·地球科学》上。
他们用超级计算机做了40多万次模拟,把太阳演化、板块运动、气候、生物、地质所有因素都加进去,最后算出来的结果,让所有人都吃了一惊。
结果是什么呢?大概10亿年之后,太阳会比现在亮10%左右,地表温度会升高,大气里的二氧化碳会因为高温分解,浓度降低。
二氧化碳是什么?是植物光合作用的原料,没有二氧化碳,植物就没法进行光合作用,就会慢慢死光。
植物死光了,就没有东西产生氧气了,而且死了的植物被分解,还会消耗氧气。
然后大气里的氧气会以肉眼可见的速度减少,大概只需要1万年的时间,氧气就会从现在的21%,降到几乎为零,也就是回到24亿年前大氧化事件之前的状态。
1万年是什么概念?把地球46亿年的历史压缩成一天,1万年也就是0.2秒,眨个眼的功夫,氧气就没了。
同时,大气里的甲烷会增加,是现在的1万倍,臭氧层会完全消失,紫外线直接照到地面,所有需要氧气的生物,不管是动物、植物、还是微生物,除了少数厌氧菌,都会全部灭绝。
到那个时候,地球就会回到24亿年前的样子,天空不是蓝色的,是灰红色的,海里全是厌氧细菌,陆地上什么生命都没有,一片死寂。
然后再过几亿年,太阳越来越亮,把地球上的海水全部蒸发掉,地球就会变成现在金星那样,一个温度几百度的地狱,再也不适合生命生存。
很多人一听10亿年,就觉得跟自己没关系,确实,10亿年太长了,人类文明才几千年,有文字记载的历史才5000年,10亿年后人类还在不在都不一定,说不定早就移民外星了,或者早就灭绝了。
但是这个研究最有意思的地方,不是说10亿年后的事,而是告诉我们,富氧大气在地球历史上,其实是个很短暂的现象。
很多人以为地球从有生命开始就有氧气,其实不是。地球诞生后前20亿年,大气里几乎没有氧气,那时候的生命都是厌氧菌,不需要氧气,氧气对它们来说是毒气。
直到24亿年前,蓝藻发明了光合作用,开始产生氧气,发生了大氧化事件,大气里才慢慢有了氧气。
但是大氧化事件之后,氧气也不是一直就21%的,是忽高忽低的。大概6亿年前,氧气才升到10%以上,寒武纪生命大爆发,复杂生命才出现。
到3亿年前的石炭纪,氧气最高到过35%,那时候蜻蜓都有一米大,虫子都长的特别大。后来又降下来,到现在稳定在21%,也就几百万年的时间。
也就是说,我们现在呼吸的21%的氧气,不是地球的常态,是地球历史上的一个特殊时期,是生物和地质共同维持的一个不稳定平衡,这个平衡早晚是要被打破的,氧气早晚是要消失的。
而且现在就有迹象表明,氧气已经在减少了。有人算过,因为人类烧化石燃料,每年要消耗大概10亿吨氧气,大气里的氧气浓度,过去100年已经降了0.03%了。
虽然这个幅度很小,对我们呼吸没什么影响,但是说明氧气确实不是只增不减的。
当然这个减少跟10亿年后的消失比起来,就是九牛一毛,人类烧化石燃料就算把所有煤石油天然气都烧完,也只会消耗不到1%的氧气,离氧气消失差远了。
真正让氧气消失的,是太阳的演化,是恒星的生命周期,这个是宇宙规律,谁也改变不了。
这个研究一出来,还有个很重要的意义,就是给找外星人提了个醒。以前我们找外星生命,都是先找有没有氧气,觉得有氧气就有光合作用,就有生命。
现在才知道,氧气在行星的生命周期里,只有短短十几亿年的时间有,大部分时间行星都是没有氧气的。
也就是说,就算别的行星上有生命,也不一定有氧气,我们拿氧气当生命标志,可能会错过很多有生命的行星。
比如10亿年后的地球,没有氧气,但是还是有厌氧菌,还是有生命,只是我们看不见而已。
很多人看了这个研究就开始焦虑,说地球早晚要完,人类怎么办?其实真的不用焦虑,10亿年太长了,长到你根本无法想象。
10亿年前,地球上连多细胞生物都没有,还是一片细菌的世界。
10亿年的时间,足够人类演化成我们根本认不出来的样子,足够人类飞出太阳系,移民到银河系的各个角落,甚至足够人类灭绝好几次再重新演化出新的智慧生命。
别说10亿年了,100万年后人类还在不在地球都不一定。我们现在担心10亿年后的事,就像原始人担心太阳明天不升起来一样,完全是杞人忧天。
等那时候真的到了,人类如果还存在,科技肯定发达到我们无法想象的程度,说不定能给地球装个遮阳板,能调整太阳的亮度,能人工制造氧气,根本不会等着氧气消失。
但是这个研究也告诉我们一个道理:没有什么是永恒的。太阳会熄灭,地球会毁灭,氧气会消失,人类文明也不会永远存在。
我们觉得天经地义的事,比如每天呼吸的氧气,其实都是宇宙给我们的临时礼物,不是理所当然的。
你看地球历史上,已经发生过五次大灭绝了,每次灭绝,90%以上的物种都会消失,但是生命还是顽强的活下来了,只是换了一批生物而已。
就算氧气消失了,所有需氧生物都死了,厌氧菌还是会活下去,生命不会消失,只是不再是我们熟悉的样子了。
说起来也挺有意思的,24亿年前,蓝藻产生氧气,把当时的厌氧菌几乎都毒死了,氧气对当时的生命来说是毒气,是最可怕的污染物。
结果后来的生命适应了氧气,反而离不开氧气了,觉得氧气是好东西。等10亿年后氧气消失了,可能又会演化出不需要氧气的智慧生命,他们也会觉得没有氧气是天经地义的,觉得氧气是毒气。
生命就是这样,不断适应环境,环境变了,生命也会变。没有什么生命是永远存在的,也没有什么环境是永远不变的。地球不会围着人类转,宇宙更不会。
现在网上很多人说什么地球正在死亡,人类正在毁灭地球,其实真的太高看人类了。
地球存在46亿年了,什么大风大浪没见过?比人类厉害的物种多了去了,恐龙统治地球1.6亿年,说没就没了,人类才统治地球几万年,跟地球比起来,连个青春痘都算不上。
人类就算把自己都作死了,把所有动物植物都弄死了,地球还是地球,过个几亿年,又会演化出新的生命,新的智慧,跟什么都没发生过一样。


