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地球上的生命是如何起源的,這是宇宙最基本的謎團之一,但讓生命起源的過程卻不是,這些確切的過程變得更加普遍,並可能暗示外星生命存在於地球之外。數十億年前,當微量的氧氣開始充滿海洋和大氣時,地球上出現了簡單的生命形式。據估計,地球大約有45億年的歷史,最早的生命跡象出現在大約35億年前,在那個時候,我們的地球和我們今天稱之為家的美麗的藍色和綠色的世界一點也不像。直到大約24億年前,這個自然過程才開始讓地球充滿可供呼吸的氧氣。
研究人員稱,地球歷史上發生的三次主要氧化事件使我們今天所知道的地球得以繁榮和存在。但是,觸發這些氧化事件的確切過程一直是科學家們試圖破解的一個有爭議的難題。直到最近,人們還認為氧化作用是由板塊構造和簡單的光合作用生物共同作用產生的。氧氣很可能是細菌生命產生的副產品,它積累在地殼和海洋中。人們認為火山和植物在數百萬年後為地球的形成做出了貢獻,增加了大氣中的氧氣含量,但這些事件是自發發生的,不可避免的,而且很可能發生在其他外星星球上。
在一項被稱為「地球分步氧化」的研究中,研究人員提出,光合作用微生物的興起是引發全球生物地球化學循環的一個觸發點。在那之後,氧氣上升到今天的水平只是時間問題,而不是簡單的運氣和隨機事件。只要一顆行星擁有與地球共享的「基本構成」,這個過程就可以是普遍的。第一個因素是存在藍藻或簡單的生命形式,可以產生氧氣。一個行星需要有大片的陸地來提供營養,海洋也是必須的,因為它們為尚未在陸地上生活的生物提供了棲息地。
那麼,或多或少,如果你有時間,而且你沒有發生什麼災難性的事情,那麼情況應該會相對好一些。據我們所知,地球是宇宙中唯一有智慧生命的星球,天文學家們還沒有發現一顆適宜生命生長的行星。但這一新發現可能意味著,生命並非完全只存在於我們的星球上,而只是簡單地混合了正確的成分。如果你假設其他行星和我們的星球有相同的組成,那麼我們就會假設它也以類似的方式進行氧合,但它不需要複雜的生命,比如魚、樹和其他東西。只要光合作用能夠進化,它們最終就能達到高氧條件。
真正的問題是,其他行星的組成是否和我們的一樣,而這是我們目前還沒有掌握的。地球歷史上的三大充氧事件分別發生在24億年前、8億年前和4.5億年前。但直到古生代的最後一次事件,以恐龍形式出現的複雜生命才統治了地球,地球上的生命越複雜,需要大氣中的氧氣就越多。然而,科學家在探測方法上仍有積極的進展,他們將開始發現富含氧氣的外星世界和系外行星,發現外星生命只是時間的問題。