地球簡史2:生命伊始,卻第一次遭遇長達數億年的冰河時代

2020-08-19 科普益生君

太古宙:(約38億至25億年前)

註:太古宙早期想像圖

持續100萬年的暴雨結束後,原始的太古宙海洋中古老的生命體蠢蠢欲動。至今38至35億年前,第一批原核化能生物出現了,它們是現今地球上所有物種的祖先。大概在距今36億年前,第一種能夠進行原始「光合作用」的生物藍綠菌出現。

註:古細菌類原核生物

這一時期,地球表面開始凝固,地球逐漸冷卻。火山活動使地球表面充斥著一個由水蒸氣、二氧化碳、硫化氫、氯化氫、氟化氫、氨、甲烷等氣體組成的高密度大氣層。30億年前的地表溫度大概為70℃。最古老的大陸開始形成,這時的地殼比較薄,因此在很多地方可能都存在斷層、開裂等現象。大塊的大陸直到太古宙晚期才出現,大部分時候,大陸以小塊原始大陸的形式存在,而劇烈的地質運動使得它們無法整合。如今地球上近25%的大陸是在太古宙時期形成的,大部分的金屬礦脈也是在這個時期形成的。

註:含有鋅、鉛、銀的礦石

大氧化事件

大約26億年前,大氣中的游離氧含量突然增加。科學家猜測,這些氧可能主要來自微生物的光合作用。進行光合作用的微生物大量繁殖,同時也意味著厭氧微生物開始大量消亡。大氧化事件使得地球上礦物的成分發生了變化,也使得日後動物的出現成為了可能。

地球史上第一次冰期長達幾億年,成因之謎

注 :第一次冰期開始

28億至25億年前的太古宙末期,地球第一次出現大冰期,時間跨度達幾億年之久。關於此次大冰期的形成原因還沒有最終確定,主要有以下兩種觀點:

1.銀河系中心說

這個時間段太陽系處於銀河系的中心附近,宇宙空間中的物質相對稠密,使地球接收到的太陽輻射減弱,導致地球變冷。

2.大氧化事件致使大氣成分改變

由於大氧化事件,造成原始地球大氣中甲烷被替換為二氧化碳、氧氣。雖然甲烷與二氧化碳都是溫室氣體,但是前者的溫室效應是後者的23倍。矽酸鹽風化又消耗二氧化碳形成碳酸鈣,生物的光合作有也消耗了大量的二氧化碳,使氧氣含量繼續增加。就這樣,溫室效應逐步減弱,最終導致地球變冷。


冰期的到來,意味著太古宙的結束及元古宙的開始。


地球簡史系列,小編會持續更新連載。希望大家喜歡,謝謝!


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