未來地球將脫氧 NASA:只剩微生物

▲美國太空總署(NASA)的研究指出,地球上的氧氣不可能永遠像現在一樣,對人類在外太空尋找「第二個家」有重要啟示。(圖/翻攝自 Pixabay)
▲美國太空總署(NASA)的研究指出,地球上的氧氣不可能永遠像現在一樣,對人類在外太空尋找「第二個家」有重要啟示。(圖/翻攝自 Pixabay)

美國太空總署(NASA)與喬治亞理工學院、日本東邦大學研究團隊在《自然地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上發表研究,透過實驗模型推測太陽的生命週期接下來將越來越熱,讓地球的二氧化碳分解消失,導致植物死亡、氧氣逐漸消失,最後地球上的生命只剩下微生物。

綜合外媒報導,這項研究是NASA「NexSS」計畫的一部份,主要研究目的是研究探索在其他星球居住的可能性。

研究團隊預測10億年後,因為太陽溫度升高,導致地球大氣層的氧氣消失,導致大部分的生物死亡,只剩下微生物與厭氧菌。10億年聽起來很遙遠,但科學家的研究模型顯示,大氣層的變化會迅速發生,這代表宜居星球的大氣氧氣含量不可能永久保持,對人類探索宇宙、尋找「第二個家」的努力有重要啟示。

目前地球的大氣層由78%的氮氣、21%的氧氣、0.9%的氬氣和0.1%的其他氣體組成。但在地球行程至今已46億年,在起初的20億年期間,地球大氣層並沒有這麼多氧氣,是藍綠菌出現後行光合作用才逐漸出現氧氣。接著,過去24億年地球經歷「大氧化」(Great Oxidation Event),大氣層中的氣體比例才逐漸形成現在的模樣。

日本東邦大學生命環境科學教授尾﨑和海(OzakiKazumi)領導的研究團隊指,隨著太陽生命週期繼續,恆星將開始衰老、溫度升高。炙熱的太陽導致地球大氣層變暖、二氧化碳分解後,因為甲烷濃度升高,地球會繼續升溫、二氧化碳不斷減少,直到濃度水平將低至危及植物的生命。

研究人員表示,植物藉由吸入二氧化碳,透過光合作用產生葡萄糖等能量儲存,過程中也產生各種生物所需的氧氣。植物因為缺乏二氧化碳而死亡後,臭氧層、大氣中的氧氣逐漸消失,少了臭氧層的保護,紫外線將直接威脅水生、陸生生物。

科學家指,地球脫氧雖然還有10億年,但脫氧一旦發生將在1萬年內完成,喬治亞理工學院學者雷因哈德(Christopher T. Reinhard)解釋道,屆時氧氣將下降至現在的100萬分之一,同時,大氣中的甲烷也將上升至今日的1萬倍以上。

雷因哈德表示,到時候隱藏在黑暗中的厭氧菌和原始細菌,因為這些古老的生物誕生於地球還沒有大量氧氣的時期,能夠適應缺氧的環境,牠們將再一次佔領地球。

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