|
地球大氣層新解地球在三十三億年前的可能模樣。
一九五二年時，美國科學家史丹利．米勒（Stanley Miller）和哈洛．尤瑞（Harold Urey）進行了一項關於生命起源的經典實驗。他們在玻璃燒瓶裡放入甲烷、氨氣和氫氣等大家認為地球最初無氧大氣層裡所存在的氣體。接著利用電極模擬閃電的火花，結果，生物蛋白質的基本組成單位—胺基酸，以及其他所謂的「生物先導分子」就此生成。
關於地球大氣組成的第一個直接證據，顯示當時的環境（在地球才五億歲時）並非先前所認為的充滿甲烷。紐約州特洛伊城倫斯勒理工學院天體生物學中心（New York Center for Astrobiology at Rensselaer Polytechnic Institute）的科學家利用原封不動數千年的礦物鋯石（zircon）來驗證他們的發現。地質化學家布魯斯．華生（Bruce Watson）表示：「我們有能力解開這些古老晶體的密碼，由於它們具有獨特的化學特徵，只要有足夠的智慧，就可以弄懂。」
鋯石是鋯與矽酸鹽在地殼內的岩漿中形成的結晶。當華生和同事試著在實驗室中複製這個過程時，他們僅能複製出地球早期氧氣含量較高時的鋯石化學組成，或者說得更明確點，是重現出鋯石中的鈰元素含量（註1）。
如果早期火山氣體真含有高濃度氧氣，大氣層中理應擁有大量含氧分子，例如水和二氧化碳，而不會以甲烷與氨氣為主。「某方面來說，這個新發現與米勒和尤瑞所提出的複雜有機分子合成機制似乎相違背。」華生指出：「二氧化碳和水都屬於相對穩定的分子，要它們結合形成其他生物先導分子的機率不大。但也不是完全沒有可能。」
雖然這項由鋯石引導出來的結論指出原始大氣含有更多的氧，但它是結合在其他的分子裡。要分解成我們現在呼吸的「自由氧」，還有賴其他生命來作用產生。
註1 鈰為一種可以做為氧化指標的金屬元素。
|
