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若要說為何地球上會生機勃勃,大氣層是一個很重要的原因。不過大氣層並不罕見,在太陽系的其他行星中,除了水星和月球沒有外,火星、木星、土星、天王星和海王星都是有大氣層的。

大氣層的產生是因為星球本身質量所產生的引力把氣態物質分子吸引在了星球周圍,所以當星球質量越大,引力越大,所吸附的氣態物質分子就越多。所以相比地球,木星、土星、天王星和海王星都有厚厚的大氣層,甚至大氣層的質量比中心的星球質量還大,被我們定義為氣態星球。

目前為止,地球生物可謂是獨樹一幟,我們至今也還沒有真正發現外星生命體。所以不是有了大氣層就會有生命的出現。並且我們知道氧氣是眾多生物的必須氣體,而其他星球的大氣圈的氧含量並不是高。不過,最初的地球其實也一樣的情況,大氣層中並沒有太多的氧元素。而氧出現的原因,肯定會讓你大吃一驚,史稱大氧化事件。

在地球最早期的地質時代,大氣層其實還是沒有氧氣的,但是在地球的海洋中已經出現了一些單細胞有機體,它們靠著環境中的化學元素來獲取能量。到了太古宙(地質時代第一個時期)中期,有的單細胞有機體開始轉向吸收太陽光來獲取能量,但是這種光合作用和現在並不同,是一種不產生氧氣的作用。

這種無氧光合作用持續了十億年左右,直到太古宙晚期,一種藍細菌(又稱藍綠藻)的出現,打破這種局面。這種藍細菌轉向地球中最多的水資源來獲取能量,形成了我們現在所熟知的光合作用。而我們最為重要的氧氣,在這個光合作用中其實是廢棄物。

沒錯,我們離不開的氧氣在那個時候是廢棄物。並且對當時的其他生物有害,氧氣能和很多化學元素合成,迅速使細胞喪失功能,單細胞若失去了細胞功能,也就意味著生命終結。最終那些無法適應的生物也就被淘汰。

藍細菌的大量繁殖,氧氣的排放量越來越大。地球也隨著被改變,大氣層中也變成了接近了現代的情況。出乎意料的是,靠氧氣呼吸的生命形成緊跟著而來。還因為大氣層形成了臭氧層阻擋了紫外線,而得以在陸地上生活。然後地球才一步步變成現在生機盎然,孕育了芸芸眾生。

透過大氧化事件其實我們可以看得出來。生命的演化就是那麼碰巧,若不是藍細菌的出現,地球可能還要一直維持著氧氣稀疏的狀態。當然,也有可能是別的生物出現擔起了改變地球大氣層的擔子,但這種發展絕不是必然。若是必然,我們就可以很輕鬆找到類似的外星生物了。

要知道大氧化事件已經在海洋中出現生物了。生物的出現和演化也不只是大氧化事件一個條件,還有地球得天獨厚的地理位置,還有避免各種宇宙中的危險(比如行星碰撞等)。也就是各種條件剛好碰在了一起,才讓生命的出現得到了可能性。而生命的演化也是荊棘滿路,很容易就被淘汰,就好像那些本已生活了幾十億年的單細胞有機體,一個變數就讓它們滅絕。

關於這些內容,在亞當·弗蘭克所著的《星光:外星世界與地球的命運》中。亞當是天體物理學家,以他專業的知識來為大家科普。內容輕鬆易懂,並無琳琅滿目的專業名詞和術語。如果你對此有興趣,不妨買一本來讀,肯定不會讓你失望!

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