火山活动和地幔变化是大气中氧气上升的关键 | 全球新知https://www.topicnews.cn/tech/volcanic-activity-n-changes-in-earths-mantle-key-to-atmospheric-oxygen-rise 地球在大约24亿年前发生了大氧化事件期间在这期间氧气首次积聚在地球大气层中不过科学家有个长期一直存在的谜团是地质线索表明早在数亿年前古细菌就开始进行光合作用并释放氧气这些氧气都到哪里去了? 原来有东西阻止了氧气上升在一项数十亿年前岩石的新解释发现火山气体可能是主因这项研究由华盛顿大学的科学家领导由美国国家科学基金会资助并发表在自然通讯杂志上 该研究的第一作者信塔若 卡都亚Shintaro Kadoya说这项研究恢复了大气中氧气进化的一个经典假设这些数据表明地球地幔地函的演化可以控制地球大气的演化甚至可能控制生命的演化 科普地幔台湾称地函位于地壳之下地核之上和地壳以莫氏不连续面为界和地核间则以古氏不连续面为界厚度约2900公里化学成分主要是含铁镁的硅酸盐平均密度是3.35.5 g/cm3地幔含石榴子石辉石橄榄石及其他类型的岩石占地球体积的83%总质量的68%由于P波及S波皆可通过地幔故推测地幔主要为固体构成地幔可分成上部地幔过渡带及下部地幔 地幔地函示意图 多细胞生命需要集中供应氧气所以氧气的积累是地球上呼吸氧气的生命进化的关键 如果地幔的变化控制了大气中的氧气地幔可能最终设定了生命进化的节奏Kadoya说 合著者大卫卡特林David Catling补充说在光合作用进化后的数亿年里可氧化火山气体的供应能够吞噬光合作用的氧气但随着地幔本身变得更加氧化可氧化的火山气体就会减少然后氧气就充满了空气而此时没有足够的火山气体来将其全部抹去 这对理解地球上复杂生命的出现以及其他行星上存在生命的可能性具有重要意义卡都亚说这项研究表明在考虑行星表面的演化和生命时我们不能排除行星的地幔 Featured Image: These fossil stromatolites in South Africa contained records of early life central to the research. Credit: David Catling. Source: NSF Text Source: NSF