산소는 확실히 사라질 것입니다 : 생명의 주요 원천없이 지구에 일어날 일

지구의 분위기

분위기 - 중력에 의해 천체 근처에 붙어 있는 천체의 가스 껍질.

뚜렷한 경계가 없기 때문에대기와 행성간 공간의 경우, 대기는 일반적으로 기체 매질이 하나의 전체로서 회전하는 천체 주위의 영역으로 간주됩니다. 주로 가스(가스 행성)로 구성된 일부 행성의 대기 두께는 매우 클 수 있습니다.

지구 대기에는 사용 된 산소가 포함되어 있습니다.호흡을위한 대부분의 살아있는 유기체와 광합성 과정에서 식물과 시아 노 박테리아가 소비하는 이산화탄소. 대기는 또한 행성의 보호 층으로서 태양 자외선과 운석으로부터 주민들을 보호합니다.

수성을 제외한 태양계의 거대 가스 행성과 대부분의 지구형 행성 등 모든 거대한 천체에는 대기가 있습니다. 

  • 대기 경계

분위기는 주변 지역으로 간주됩니다가스 매체가 지구 전체와 함께 회전하는 지구. 지구 표면에서 500 ~ 1000km의 고도에서 시작하여 외권에서 점진적으로 행성 간 공간으로 이동합니다.

По определению, предложенному Международной авиационной федерацией, граница атмосферы и космоса проводится по линии Кармана, расположенной на высоте 100 км, выше которой авиационные полеты становятся полностью невозможными.

NASA는 122km (400,000 피트) 표시를 대기의 경계로 사용하며 셔틀은 엔진 구동 식 기동에서 공기 역학적 기동으로 전환됩니다.

  • 구성

지구의 대기는 두 가지의 결과입니다과정 : 우주 물체가 지구로 떨어질 때의 물질의 증발과 화산 폭발 중 가스 방출 (지구 맨틀의 가스 제거). 해양의 방출과 생물권의 출현으로, 토양과 늪에서 물, 식물, 동물 및 이들의 분해 산물과의 가스 교환으로 인해 대기가 변했습니다.

현재 지구의 대기는 주로 가스와 다양한 불순물 (먼지, 물방울, 얼음 결정, 해염, 연소 생성물)로 구성되어 있습니다.

대기 형성의 역사

가장 일반적인 이론에 따르면,지구 대기는 역사상 세 가지 다른 구성을 가지고 있습니다. 처음에는 행성간 공간에서 포획한 가벼운 가스(수소와 헬륨)로 구성되었습니다. 이것이 소위1 차 분위기.

На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком, водяным паром). Так образовалась 2 차 대기... 분위기는 회복되었습니다. 또한 대기 형성 과정은 다음 요인에 의해 결정되었습니다.

  • 가벼운 가스 (수소 및 헬륨)가 행성 간 공간으로 누출 됨;
  • 자외선, 번개 방전 및 기타 요인의 영향으로 대기의 화학 반응.

Постепенно эти факторы привели к образованию 3 차 분위기, 훨씬 낮은 수소 함량과 훨씬 높은 질소 및 이산화탄소 함량을 특징으로합니다 (암모니아와 탄화수소의 화학 반응의 결과로 형성됨).

대기 중의 산소

Состав атмосферы начал радикально меняться с появлением на Земле живых организмов, в результате фотосинтеза, сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа.

Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленных соединений — аммиака, углеводородов, закисной формы железа, содержавшейся в океанах и другом.

이 단계가 끝나면 산소 함량이분위기가 커지기 시작했습니다. 점차적으로 산화 특성을 가진 현대적인 분위기가 형성되었습니다. 이것은 대기, 암석권 및 생물권에서 발생하는 많은 과정에서 심각하고 갑작스러운 변화를 야기했기 때문에이 사건을 산소 재앙이라고 불렀습니다.

산소가 대기에서 사라지는 이유는 무엇입니까?

이 시간 동안 지구에서백만년 당 약 8.4ppm의 속도로 상당히 안정적인 산소 누출이 있습니다. 특히 지난 8 만년 동안 대기의 산소는 약 0.7 % 감소했습니다.

왼쪽의 다이어그램은대기 O2 / N2 비율 및 분압의 과학적 모델링 결과. 오른쪽 그림은 800,000 년 동안 얼음 코어의 기포를 측정 한 결과에 따른 분압의 변화를 보여줍니다.

Уменьшение количества кислорода в атмосфере происходит довольно медленно. Вероятно, в ближайшие миллионы лет оно не угрожает человеческой жизни. Но информация о природе таких циклов очень важна для науки.

어떤 요인의 영향을 받아 알아야합니다.변화가 일어나고 있습니다. 이 정보는 화성을 테라포밍 할 때 사람들이 화성에 거주하기 시작할 때 사용할 수 있습니다. 화성의 대기에서 산소의 양을 늘려야 할 것입니다.

산소가 사라지는 이유는 무엇입니까?

과학자들은 지구 대기가 천천히 산소를 잃는 이유에 대해 아직 합의하지 못했습니다. 두 가지 가설이 있습니다.

  • Увеличение скорости эрозии, в результате которой из почвы извлекается больше горных пород, которые окисляются и связывают больше кислорода.
  • 기후 변화.최근 수십 년 동안 급격한 상승에도 불구하고 지난 수백만 년 동안 기온이 약간 떨어졌습니다. 온도의 감소로 인해 일련의 생태 반응이 시작될 수 있으며 그 결과 더 많은 산소가 바다에 용해되고 결합하기 시작했습니다.

산소가 완전히 사라질까 요?

예, 적어도 이것은 Toho University의 일본 과학자 Kazumi Ozaki와 그의 미국 동료 인 Georgia Institute of Technology의 Christopher Reinhard가 내린 결론입니다.

전문가들은 대기의 진화를 모델링했습니다지질 학적, 생물학적 및 기후 적 요인을 고려한 우리 행성. 결과적으로 그들은 지구의 대기가 약 10 억년 동안 비교적 안정적으로 유지 될 것이며 그 후 수천 년 후에는 사실상 산소가없는 상태로 변할 것임을 발견했습니다.

과학자들에 따르면 재난의 원인은태양의 활동이 증가하여 대기 중 이산화탄소 함량이 감소합니다. 이 지표가 임계점에 도달하면 광합성 과정이 지구상에서 중단되고 산소가 대기로 들어가는 것을 멈 춥니 다.

생물권은 그러한 중대한 환경 변화에 적응할 시간이 없을 것입니다. 오늘날 그림자 속에 숨어있는 원시 혐기성 미생물의 세계가 다시 우세 할 것입니다.

작품 저자의 결론

어떻게 지구에 산소가 없을까요?

Такое состояние уже было с нашей планетой до кислородной катастрофы. 

지구의 기본 대기의 정확한 구성오늘날에는 알려지지 않았지만, 원칙적으로 과학자들은 그것이 맨틀의 탈기의 결과로 형성되었으며 재생 적 특성이라고 믿습니다. 이산화탄소, 황화수소, 암모니아, 메탄을 기반으로했습니다. 이것은 다음에 의해 지원됩니다.

  • 표면에 명확하게 형성된 산화되지 않은 퇴적물 (예 : 산소에 내성이없는 황철광의 강 자갈);
  • 알려진 중요한 산소 공급원 및 기타 산화제의 부족;
  • 1 차 대기 (화산 가스, 다른 천체의 구성)의 잠재적 소스에 대한 연구.

Поскольку подавляющая часть организмов того времени была анаэробной, неспособной существовать при значимых концентрациях кислорода, произошла глобальная смена сообществ: анаэробные сообщества сменились аэробными, ограниченными ранее лишь «кислородными карманами». Анаэробные же сообщества, наоборот, оказались оттеснены в «анаэробные карманы» (образно говоря, «биосфера вывернулась наизнанку»).

미래에 분자 산소의 존재는대기는 오존 스크린을 형성하여 생물권의 경계를 크게 확장하고 혐기성에 비해 더 에너지 적으로 유리한 산소 호흡의 확산으로 이어졌습니다.

더 읽어보기

천왕성은 태양계에서 가장 이상한 행성의 지위를 받았습니다. 왜?

물리학 자들은 블랙홀의 아날로그를 만들어 호킹의 이론을 확인했습니다. 어디로 가는가?

낙태와 과학 : 출산 할 아이들에게 일어날 일