古大氣層

太古宙时期地球大气层的想象图，因为丰富的大气甲烷很可能呈现与土卫六大气层相近的淡橙色[1]

古大氣層是在史前時期的行星大氣層，在讨论地球地质历史时特指元古宙初期大氧化事件以前的地球大气层，可进一步分为后期重轰炸期之前的冥古宙大气（也称“第一大气”，其成分与太阳星云相似）和之后的太古宙大气（也称“第二大气”或“有生物前的大气”，成分为氮气居多但无氧气的还原性大气）。而古元古代之后因为生物光合作用而含有氧气的“第三大气”其实也经历了漫长的演变过程，在三次大规模的氧化事件完成前的元古宙大气与显生宙中早期大气成分与现今也差别很大，因此也都可以被归入古大气层的范畴。

地球古大氣層的構成儲存在地質裡，可以從現今對具有代理性的物質（例如氧化鐵的豐度、木碳和樹葉化石上氣孔的密度等）的研究上推斷出來。雖然今天大氣層的成分是大約78%的氮气和21%的氧气，這在有生物前的大氣被認為是高度缺乏的，實際上沒有自由氧和氬，是由40鉀的同位素經由放射性衰變產生的，並且是以氮氣、二氧化碳和甲烷為主。

看得出來自由氧不是原本就存在的，是由蓝绿菌在距今大約20億年前演變至能進行产氧光合作用之後產生的。距今大約5億年，氧濃度的增加使生物能發展出多細胞的動物性生物。從此之後，植物出現在土地上並且迅速的演變和放射狀的散佈至許多表面的土地上，大約在4億5千萬年前，在早石炭紀期間，氧的濃度超過了目前的數值，而大氣中的CO
2數量降得比目前的值還要低[2][3][4]。

另见

參考資料

  1. ^ Trainer, Melissa G.; Pavlov, Alexander A.; DeWitt, H. Langley; Jimenez, Jose L.; McKay, Christopher P.; Toon, Owen B.; Tolbert, Margaret A. Organic haze on Titan and the early Earth. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006-11-28, 103 (48): 18035–18042. ISSN 0027-8424. PMC 1838702 可免费查阅. PMID 17101962. doi:10.1073/pnas.0608561103 可免费查阅. 
  2. ^ RA 伯爾尼 (1998) 碳循環和CO
    2    超越顯生元時期：陸生植物的角色。Philosophical Transactions of the Royal Society 353, 75-82
  3. ^ RA Berner (1997) The rise of plants: their effect on weathering and atmospheric CO
    2    . Science, 276, 544-546.
  4. ^ DJ Beerling and RA Berner (2005) Feedbacks and the coevolution of plants and atmospheric CO
    2    . Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 102, 1302-1305.