[科普中国]-氧气：围绕地球的“保护罩”

氧气在自然界中分布非常广泛，约占地壳质量的48.6%，它对于地球生命来说至关重要。如果鱼儿离开了水，还能坚持一段时间，可是人类离开了氧气，恐怕无法坚持一分钟。既然氧气对于人类如此重要，那么它到底是如何产生的呢？

地球上的氧气来自于哪里？

在地球的形成与演化过程中，地球大气经历了三个重要的阶段，分别是：原始大气、还原性大气和氧化性大气（现代大气）。这三个阶段具体是怎样的呢？

首先，在地球形成之初，温度很高，周围就已经有了一层原始大气，它的主要成分是氢和氦，其中氢气约占90%，并没有氧气的存在。那时候地球的引力也极小，由于受到太阳风的影响，原始大气只在地球上存在了千万年便消失，逃逸到宇宙中去了。

然后，地球的温度开始降低，表面开始冷凝，可是内部的高温却让火山频发。这也导致地球内部的各种气体喷发出来，形成了还原性大气。还原性大气中仍然没有氧气的存在，主要以二氧化碳、甲烷和氨气为主。这一时期，大气中的水汽凝结成水，并且由于地面温度高、大气对流较强，而让风雨雷电现象频繁发生，地面也出现了江河湖海等水体，地球大气圈、水圈、岩石圈也基本演化成形了。

最后，氧气终于出现了，它的形成与地球生命的出现息息相关。根据地质学的研究表明，大约在24亿年前，地球上的氧气浓度第一次有大幅上升。随着菌类、藻类、绿色植物和多细胞生物的相继出现，氧气的浓度也越来越高。由于绿色植物的光合作用，吸收二氧化碳并释放出氧气，吸收氨合成蛋白质，而植物的枯枝败叶和动物的遗体及排泄物经过微生物的分解释放出氮气，才慢慢形成了以氮、氧为主的现代大气。大概在4亿年前，臭氧层也形成了，它就像一把保护伞，促成了适合地球生态系统的现代大气。

原始大气

氧气过少或过多的可怕后果

氧气对于地球上的生命来说如此重要，如果哪一天氧气突然变少或者消失，后果会怎样呢？这对于地球上的生命来说恐怕是具有毁灭性的灾难。

众所周知，氧气能够反射阳光，所以天空看起来才是明亮的。假如没有了氧气，就无法反射阳光，哪怕是白天也会变得黯淡无光，甚至全黑。失去了氧气的反射，在阳光的直射下，人的皮肤会被瞬间烧伤，因为空气中的氧分子能够帮助皮肤抵御紫外线。

那些没有经过处理的金属，也会瞬间焊接在一起，因为没有氧化物的阻止。

由于地壳质量的48.6%都是氧气，如果没有氧气，地壳也将瞬间瓦角崩塌。同时，气压将减少21%，人类及其他生物的内耳将立即爆炸。所有水泥建筑物也会化成一片尘埃，因为氧气是水泥中最重要的黏合剂。

最后，大海也将立刻蒸发，因为水的三分之一都是由氧分子组成的。

氧气变少或消失会带来如此恐怖的后果，那么是不是氧气越多越好呢？

当然不是，对于地球的生态系统来说，大气中只有一种成分也是“致命”的。现代大气中所包含的氮气、氧气和二氧化碳等，每一种成分都有它的作用所在，缺一不可。

如果大气中只有氧气，那么地球的生态系统也无法正常运转。

多样化的地球生态系统

“大气逃逸”是怎么回事？

人类之所以能够生存在地球上，是因为有足够的空气、食物和水源的。不过，科学家们研究发现，现代地球的大气层中，大概每分钟有181千克的氧和3千克的氦正在消失，逃逸进入宇宙外太空中去了。科学家将这种现象称为“大气逃逸”。

美国哈佛-史密森天体物理研究中心的研究人员称，如果“大气逃逸”现象无法得到控制，未来数十亿年，地球可能会变成像火星一样荒无人烟的星球。“大气逃逸”将使地球变得越来越干燥，阳光的直射将越来越厉害，水分解的氢气也将更快地逃逸进入外太空。

虽然与地球的整个氧气储存量相比，逃逸的氧气几乎可以忽略不计。可是，人类也必须因此提高警惕，爱护环境，不要让氧气一点点消失，最终让所有生命失去生存的基础。

干旱的地球表面

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