宇宙中氧元素普遍存在,但地球氧氣遠超其他星球,只因光合作用嗎

2020-12-16 科普大世界

在太陽系中,我們的地球和其他星球相比最獨特的地方之一就是它的氧含量了,氧氣佔了地球大氣分量的21%,太陽系有大氣層的其他星球的氧氣含量都沒有這麼高,這也是地球上之所以有生命的最重要因素之一。

在太陽系八大行星中,距離太陽最近的水星基本沒有大氣層,更別談上面的氧氣含量了,水星外的金星的把臍橙倒是非常濃厚,然而基本都是二氧化碳,氧氣含量極少,火星的大氣層非常稀薄,星球表面大氣壓不到地球的1%,氧氣含量大約為0.15%(土衛五的氧氣含量達到70%,但是土衛五大氣非常稀薄,氧氣濃度只有地球的5萬億分之一,就是比火星也是不如的),然而這個比例基本上已經是是除地球之外最高的比例了,木星大氣層中氫氣佔到了90%,氦氣大致為9%,氧氣以及其他氣體等等加起來約1%,土星和木星類似,天王星和海王星也是以氫和氦為主,此外還有甲烷、氨氣和水冰等,氧氣所佔的分量都極少,唯一擁有大氣層的衛星土衛六則以氮氣為主,分量佔到了98%還多,其他主要是甲烷,乙烷,二氧化碳等。

那麼為什麼這些星球都幾乎沒有氧氣,而只有我們的地球有那麼多的氧氣呢?其實主要是兩個原因,首先就是氧是一種很活躍的元素,它很容易跟其他元素發生化學反應生成某種氧化物等,但這樣的話,它就失去了氧氣本該擁有的性質,比如我們的呼吸離不開氧氣,但是二氧化碳,一氧化碳等氧化氣體就不可以參與我們的呼吸活動。氧元素在宇宙中以及各大星球上本也是大量存在的,但是由於氧元素的活躍性,因此它大都是以化合物的形式存在。

我們都知道陽光照射下綠色植物的光合作用可以產生氧氣,其實這個原因正是地球上有大量氧氣的主要原因,當光合作用發生的時候,綠色植物可以吸收空氣中的二氧化碳,將其分解成氧氣和碳,並且將氧氣釋放出來,由於有大量的綠色植物共同來做這樣的工作,所以地球上的氧氣含量就很豐富了,地質學家認為,地球海洋中曾經出現過一段藍藻爆發期,它們就釋放了大量的氧氣,最豐富的時候逼近大氣層氣體含量的40%呢!

由於其他星球上並沒有地球上這種氧氣生成與轉化機制,所以那些星球上的氧氣含量就很少了,而火星上之所以有0.15%的氧氣含量,很可能是因為火星上面曾經有過生命,比如像地球這樣出現過大量的綠色植物,因此產生了大量的氧氣,但是後來火星變得不再適合生命生存之後,氧氣與其他元素發生化學反應成了化合物,於是含量越來越少,但是還剩下了0.15%的殘餘含量,這個數值或也體現了火星上曾經有過生命的可能性。

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