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氧氣布滿在地球的大氣層中,大氣層的空氣密度跟著其高度而逐步下降,也就是越遠離地上空氣越淡薄,同理,空氣中的氧氣含量也就越低。去過高原的人往往會有這種領(lǐng)會,在海拔幾千米的高原或是山峰上,呼吸會變得很困難,這就是因為空氣中的氧氣含量下降所形成的缺氧癥狀。那么是誰制作的氧氣,氧氣到底是從何而來呢?
地球上的氧氣主要來自兩個方面。榜首,源自于植物的光合作用。就是植物的綠葉在陽光照射下,使用葉綠素,將空氣中吸收來的二氧化碳和從根部運來的水轉(zhuǎn)化為淀粉、葡萄糖等有機物,并且開釋氧氣。每年全世界的綠色植物會從空氣中吸收很多二氧化碳,并發(fā)生相應體積的氧氣。第二,源自于非生物參與的水的光解,也就是水被光分解出氧氣,這是耗費能量的反響。
在無生命痕跡的地球前期,存在少量氧氣,即安穩(wěn)的基態(tài)氧分子。但明顯這些氧氣不是通過光合作用而來,那么,它來自何方呢?有關(guān)研討標明,在地球前期的大氣環(huán)境中,存在著較多的二氧化碳和低能量電子,這些二氧化碳分子可以捕獲低能電子,然后或許發(fā)生兩種解離反響,發(fā)生碳原子負離子和自在氧原子或氧分子,而在特定的能量范圍內(nèi),兩種解離反響或許發(fā)生氧分子,并且,作為反響產(chǎn)物的自在氧原子也或許結(jié)合為氧分子。
此外,地球前期的氧氣誕生還與產(chǎn)甲烷菌和藍細菌有關(guān)。產(chǎn)甲烷菌是厭氧微生物,以金屬鎳為食物來歷,能制作很多的甲烷;藍細菌又名藍藻或藍綠藻,是早期的太陽能“收割機”,憑借太陽能,它能使用二氧化碳和水生成氧氣和有機物,這一進程也就是人們熟知的光合作用。
不過,盡管藍細菌一直在努力地產(chǎn)出氧氣,但它們的數(shù)量不如產(chǎn)甲烷菌的數(shù)量,因而它們開釋出來的氧氣只能被數(shù)量更多的甲烷所耗費。因而氧氣無處可逃,一出生就“夭亡”了。可是,大約25億年前,地殼降溫,地球上的鎳含量急劇削減,沒有了食物來歷的產(chǎn)甲烷菌也隨之削減,所以,空氣中的氧也總算擺脫了總是被甲烷菌破壞的命運,空氣中的氧含量得以大幅提高。
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