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地球过去稳定的温度表明其他行星也能维持生命

地球过去稳定的温度表明其他行星也能维持生命

作者: wumingzhi111 | 来源:发表于2018-04-04 10:07 被阅读28次

    这项研究将早期地球的可能温度降低到0到50摄氏度。它还发现海洋的pH值仍然相当温和,从大约6.6的微酸性初始值逐渐增加到现在的大约8.1的碱性海水。

    关于我们星球的早期历史的理论大相径庭。一些研究描绘了一个雪球地球的图片,当它的大部分表面被冻结时。其他的理论也包括了对大多数当前生命形式存在的不适宜生存的时期。

    华盛顿大学的一项新研究表明,我们这个星球的年轻一代要温和一些。4月2日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的《早期地球历史的温度分析》(An analysis of early Earth's history),支持了在地球上缓慢出现生命的数十亿年里,平均气温会更温和。

    “关于地球早期的环境到处都是,从一个非常炎热的世界,一个被锁在一个永久的冰河时代,从与酸性海洋世界,与海水碱性会刺痛你的眼睛,”David小猫说,威斯康辛大学地球与空间科学教授。“这些模拟结果表明,我们早期世界的平均温度与今天大致相同,而海水pH值大致在一个中性单位内。”

    此前的研究表明,在4到25亿年前的太古时代,平均温度低至零下25摄氏度。根据对证据的不同解释,其他的估计都将平均温度设定在85摄氏度,在这种情况下,只有现在存在于温泉中的热性微生物才能存活。

    新的结果将可能的温度范围从0到50 C(32至122 F)。

    “我们的研究结果表明,地球在几乎所有的历史上都有一个温和的温度,这可归因于风化的反馈——它们在维持适宜居住的气候方面做得很好,”第一作者Joshua Krissansen-Totton说,他是一名地球和空间科学的博士生。

    为了创造他们的估计,研究人员对岩石、海洋和大气温度的相互作用进行了最新的研究,并将其应用于过去40亿年间地球温度的计算机模拟。他们的计算包括了最新的信息,说明在不同的条件下,海底的风化发生在地质时间尺度上。

    虽然我们不认为风和雨会侵蚀海底,但是海床随着海水渗透到海底岩石而被侵蚀。含碳分子从水中沉淀出来,这一过程与海水的温度和酸度有关,而其他化学物质则从岩石中溶解。

    “海底的风化作用对于调节早期地球的温度更为重要,因为当时大陆的大陆块较少,地球内部温度更高,海底地壳的传播速度更快,这就导致了更多的地壳被风化,”krissansens - totton说。

    作者们模拟了许多可能的情况,比如大陆的大小,化学风化的温度敏感性,以及其他因素,以了解历史上平均气温和海洋pH值的所有可能情况。

    Krissansen-Totton说:“我们得到了最初的答案,即早期地球的温度适中,海洋pH值略低。”我真的很努力地想要打破这种局面,寻找可能会改变这个答案的假设。但我发现这是一个很好的结果。很难想象一个真实的场景,温度或pH值会更极端。

    这对寻找其他行星上的生命来说是个好消息。如果地球的温度在历史上相当温和,其他位于宜居带的行星也必须保持相当稳定的气候,以适应其他生命形式的进化。

    “这些过程没有什么特别值得注意的,”Krissansen-Totton说。“它们可以发生在任何有海洋的岩石行星上。因此,在适居带内的其他行星很可能通过这些风化的反馈,使它们的气候趋于稳定。这对寻找生命来说是一件好事,因为你需要数十亿年的温和温度才能有稳定的生存环境。

    研究结果也有助于阐明地球上生命早期进化过程中的情况。

    “研究结果帮助我们了解自然过程是如何保持地球环境适宜生命持续几十亿年的,从它最卑微的开始到现在我们周围的奇妙形式,”Catling说。

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