如果說氧氣是植物制造的,那氮氣是怎么來的?

熱心網友

摘錄一段文字,你看了就知道氮氣是怎么來的了。地球大氣的兩次“生命” 大約在46億年前,地球從太陽星云中分離出來的星際物質演化而來,它的基本成分是氫氣和氮氣以及一些塵埃。固體塵埃聚集結合形成地球的內核,圍繞在外部的大量氣體組成原始大氣,因此在地球形成時,原始大氣也已經同步形成。原始大氣的成分比較單一,主要是氫和氦。那時整個大氣層是不穩定的,剛剛誕生的地球顯然還不具備“籠絡”原始大氣的能力而面臨內外交困的局面:內部有“叛逃分子”,因為氫是輕元素,屬于容易逃離的氣體,速度很快,常常以不留神就飛出地球;威脅大氣穩定的外部因素則是太陽風,它是太陽向空間釋放出的高速帶電粒子流,速度達到每小時150萬到300萬公里,在掠過地球時,將氫和氦統統掠走,給原始大氣帶來了毀滅性的后果。 由于“初生”的地球引力較小不能夠在爭奪氣體之戰中獲勝,原始大氣就這樣在產生后不久又消失了。 在原始大氣被吹走之后,在火山爆發、地殼板塊碰撞等多種作用下,地球又生成了二氧化碳、甲烷、氮、硫化氫和氨等一些分子量比較重的氣體。這些氣體不斷增多,逐漸占據了天空,經過億萬年的積累,成為代替原始大氣的次生大氣。 在這個過程中,次生大氣處于不斷逃逸又不斷得到補充的動態變化之中。溫度、逃脫速率、分子質量三個因素是氣體逃脫地球重力吸引的最關鍵因素,溫度越高、速度越快、質量越輕的大氣分子更容易逃脫重力的吸引。此外,猛烈的火山噴發可以扮演類似于火箭助推器的角色,幫助氣體以更高的速度逃離地球。科學家甚至發現今天的大氣層中仍然發生著氣體逃逸的現象。 那為什么地球大氣仍會存在而沒有像原始大氣那樣消失呢?從組成的大氣元素方面來看,次生大氣的組成多為分子量比較重的元素,不容易逃離;從地球方面來看,地球的引力增強變大,而且在大爆炸之后,宇宙擴展的速度特別快,行星之間的引力逐漸在減少,影響氣體散失的外部因素也減少了;加上地球本身“大氣生產工廠”的生產能力在增強,在氣體逃逸的同時,源源不斷的氣體又產生出來,因此大氣層可以保留,生命也因此得以產生繁衍。 地球——“大氣生產工廠” 在地球大氣形成過程中,火山噴發是生產地球大氣最主要“設備”。地球生成以后,由于溫度的下降,地球表面發生冷凝現象,而地球內部的高溫又促使火山頻繁活動。早在38億年前,就不斷有彗星撞擊地球,之后地球表面發生了劇烈變化,部分氣體被巖石掩蓋保存起來。當火山噴發時,這些留存在氣體被重新釋放到空中,火山作用釋放的氣體主要是水蒸汽、二氧化碳,此外還包括少量的氮氣、硫化氫和二氧化硫。形象地說火山噴發發揮了類似戰爭中后勤補給的作用,在前方“彈藥”不斷消耗的同時,加緊生產,有效地補充和增加了氣體。 此時地球又多次遭遇彗星撞擊,導致地表物質一再被產生的高溫所汽化,因此升騰到空中成為大氣的一部分。被釋放的氣體充斥著整個天空,后來地球溫度下降,在冷凝作用下氣體從原子聚變成分子,包含濃縮后的氣體的物質因為重力的作用從高空墜落而重新分布在地球的海洋和冰原上,不過它們還有機會重新再“羽化升天”,由于陽光的照射,液體可以被蒸發,冰也可以發生升華,這樣被太陽所賜,它們又高升了一回,從而重新成為大氣的組成部分。 但這樣的大氣層仍不是地球最后的“外衣”,當生命的奇葩在地球初次綻放時,它們便參與到了地球的“服裝改造活動”中。這個持續數以億年的改造活動決定了地球大氣的最終命運。 生命參與大氣循環 地球大氣為生命提供了適宜存在和繁衍的環境,我們知道今日大氣中主要成分是21%的氧和78%的氮,另外還有少量的二氧化碳、水蒸氣等微量氣體。而次生大氣中主要是二氧化碳和水蒸氣以及少量的氮氣等氣體。可以很明顯看出二氧化碳和水的“主力位置”被剝奪了,氧氣和氮氣開始稱王稱霸,這個演化過程是怎么發生的呢? 在大氣億萬年的演化過程中,地球一直不斷地對自己的“外衣”更新換代,在早期火山噴發出大量的二氧化碳和水蒸氣,那時候的二氧化碳比今天多20萬倍。此時如果沒有生命的出現,也許地球大氣根本就不會有什么變化,但是生命出現了。 生命的出現改變了什么呢?告訴你,一個神奇的時代開始了,如果我們用快速鏡頭來記錄這種變化,那將是怎樣的一幅情景!當生命的奇葩在次生大氣下綻放的時候,它們就參與到“地球外衣新潮流”的創造中來。植物大量“吞食”二氧化碳,利用光合作用,產生氧氣、二氧化碳被固定在生物、水和巖石中。實際上,喀斯特地貌、動物的骨骼里面融入的碳酸鈣,都含有固化的二氧化碳。 事實上氧氣的出現對原始有機物是有害的,因此在早期大氣中氧是最少的。后來一些生命體發生了進化,氧氣對這些進化的生命來說已經沒有危害,通過光合作用生產出的氧氣這才緩慢而穩定的加入到大氣中來,當大氣中的氧氣含量達到某種臨界點時就可以充當抵御紫外線的盾牌,將紫外線阻擋在地球之外,這樣沒有紫外線的輻射,生活在深海中的生物才開始浮上水面,再逐步走上陸地。這些走上陸地的植物同樣在光合作用下大量的吸收二氧化碳,釋放氧氣,大氣中氧含量不斷上升。 氧氣的出現打破了次生大氣中的組成結構,氧與氨發生化學反應,釋放出氮。氮與氧不同,它不喜歡與其他元素打交道,也不愿與水合作,難以融入水中,產生出來的氮幾乎都停留在大氣中。只有極少的氮被土壤中的微生物吸收,進入生物界中,但是一旦生物死去,這一點點氮又回到了空氣里。因此氨氣逐漸被消耗光,而氮氣因為“不合作精神”和潔身自好的好稟性而很少受到損失,因此大氣中氮的含量是最高的。二氧化碳隨著植物大規模在地球上擴張,消耗一直比較大,逐漸減少,而氧氣和氮氣不斷被大自然的“生花妙筆”分行出來,最終,地球上的大氣變成了以氮氣和氧氣為主的成分,地球“外衣”從此才穩定下來,萬物之靈長的人類在這樣優越的自然環境下才得以出現,從而真正開啟了地球文明時代。摘自《地球外衣是怎樣“煉”成的》。

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原始大氣在高溫、紫外線、雷電的反應下產生。(生物初二下冊課本)

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最早的地球大氣可能存在很多的氨,由于各種作用氨分解,形成水和氮氣

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地球形成之處,氮氣就是大氣的主要成分。應該小行星攜帶的氣體,釋放到地球上的。而小行星里的則是太陽系形成時,原子碰裝的結果,因為這個分子比較穩定,所以形成的可能就比較多。