地球如何从“火球”变成如今这样一颗宜居星球的？

地球如何从“火球”变成如今这样一颗宜居星球的？
（神秘的地球uux.cn报道）据新浪科技：研究人员近日提出了一套大胆的新理论，解释了地球是地球如何从一块烈火熊熊、浓烟滚滚的变成巨石，变成如今这样一颗宜居星球的今样居星。这套理论从地球早年间的颗宜经历说起，还指出是火球某些“古怪的”岩石与海水发生了相互作用、推动了生物物质的地球诞生。这一阶段是变成地球历史上最神秘莫测的时期。对于地球最初的今样居星5亿年历史，新提出的颗宜理论应该是目前为止最完善的。
大多数科学家都认为，火球地球形成之初的地球大气与如今的金星颇为相似：天空中充满了二氧化碳，浓度高达如今地球大气中碳浓度的变成10万倍，并且地表温度超过了200摄氏度。今样居星在这样的颗宜环境中，生命根本不可能形成，更别提存活下来了。
但不知为何，大量的碳莫名其妙地从大气中消失了。由于早期地球并未留下任何岩石记录，我们只能从零开始、建立早期地球的理论模型，结合热力学、流体力学、以及大气物理学等多方面因素，建立起了新理论模型。最终研究人员提出了一个大胆的假设：早期地球表面曾被大量如今已不复存在的岩石覆盖。
这些岩石富含一种名叫辉石的矿物质，可能呈深绿色，更关键的是，其中的锰含量一定极高，这样高的浓度在现代岩石中是很罕见的。富含锰的矿物质会与二氧化碳反应、生成碳酸盐，因此对大气中碳的去除起到了重要作用。
研究人员指出，随着熔融状态的地球逐渐固化，含有大量水分的地幔中发生了剧烈对流。潮湿的地幔和含锰量极高的辉石大大加速了大气层中二氧化碳的消失进程。如果将当时地幔中的岩石换成现代的岩石，大气中二氧化碳消失的速度将慢上10倍不止。而借助这种辉石，这一过程仅耗费了短短1.6亿年。
此外，这些“奇怪的”岩石还会和海水反应，产生大量氢气。而许多科学家都认为，氢气在生物分子的形成中发挥了关键作用。这种反应效果与当今大西洋中“失落之城”热液活动区的海底热泉差不多。该区域会产生大量与生物活动无关的氢气和甲烷，因此成为了研究地球生命起源的首选之地。
所以新理论也许不仅能解答地球如何变得宜居的问题，还能解释地球上为何会出现生命。
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（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：耶鲁大学和加州理工学院的研究人员有一个大胆的新理论来解释地球是如何从一个火热的、被碳云笼罩的岩石星球转变为一个能够维持生命的星球。该理论涵盖了地球最早的年代，涉及到 “奇怪的”岩石，这些岩石与海水发生了恰到好处的互动，推动了生物物质的存在。
耶鲁大学地球和行星科学教授、《自然》杂志上一项新研究的共同作者Jun Korenaga说：“这个时期是地球历史上最神秘的时期。我们提出的是迄今为止关于地球最初5亿年的最完整的理论。”
该研究的第一作者是Yoshinori Miyazaki，他曾是耶鲁大学的研究生，现在是加州理工学院的斯坦贝克博士后研究员。这项研究是基于Miyazaki的耶鲁大学论文的最后一章。
大多数科学家认为，地球开始时的大气层很像金星的大气层。它的天空充满了二氧化碳--是目前大气中碳含量的10万倍以上--而且地球的表面温度会超过400华氏度。科学家们认为，在这样的条件下，生物生命将无法形成，更不用说生存。
Miyazaki说：“不知何故，大量的大气碳必须被移除。因为没有从早期地球保存下来的岩石记录，我们开始从头建立一个非常早期地球的理论模型。”
Miyazaki和Korenaga结合了热力学、流体力学和大气物理学的各个方面来建立他们的模型。最终，他们确定了一个相当大胆的主张：早期地球被目前地球上不存在的岩石所覆盖。
Miyazaki说：“这些岩石本来富含一种叫做辉石的矿物，而且它们可能具有深绿色。更重要的是，它们的镁含量极其丰富，其浓度水平在现今的岩石中很少观察到。”
Miyazaki表示，富含镁的矿物与二氧化碳反应，产生碳酸盐，从而在封存大气中的碳方面发挥了关键作用。
研究人员认为，当熔化的地球开始凝固时，它的水合湿地幔--这个星球3000公里厚的岩石层--进行了剧烈的对流。湿地幔和高镁辉石的结合极大地加快了将二氧化碳拉出大气层的过程。
事实上，研究人员说，大气中的碳封存速度比现代岩石地幔的速度快10倍以上，只需要1.6亿年。Korenaga说：“作为额外的奖励，早期地球上的这些‘怪异’岩石很容易与海水发生反应，产生大量的氢气，人们普遍认为这对创造生物大分子是必不可少的。”
这种效应将类似于一种罕见的现代深海热喷口，称为“失落之城”热液场，位于大西洋中。“失落之城”热液场的氢气和甲烷的非生物生产使其成为调查地球上生命起源的主要地点。
Korenaga补充说：“我们的理论不仅有可能解决地球如何变得适合居住，而且还有可能解决地球上出现生命的原因。”
美国宇航局（NASA）和美国国家科学基金会的拨款帮助资助了这项研究。

(责任编辑：焦点)