24亿年前地球大气中充满浓浓甲烷 约持续一百万年

在遥远的过去，距今约24亿年前，我们的地球曾经被一层浓厚的“甲烷雾”所笼罩。这一景象与NASA卡西尼号探测器在2013年拍摄下的土星最大卫星土卫六的大气情景颇为相似。地球那时的景象，仿佛是一幅荒芜且充满毒气的画面，地表温度极度不稳定，不适宜任何生物存活。正是这一时期，地球开始发生了翻天覆地的变化。

由美国马里兰大学、英国圣安德鲁斯大学、NASA喷气推进实验室、英国利兹大学和蓝色大理石空间科学研究所的科学家们共同开展的最新研究揭示了一个惊人的秘密。在这漫长的一百万年时间里，地球大气中的甲烷含量极高。大量的氢气因此被挤出大气层，为氧气的聚集腾出空间。这一过程对于地球大气层的演变具有重大意义，使得大气层逐渐接近了现代的模样。

对于地球历史上那令人震惊的“大氧化事件”，该团队提出了新的解释。这次事件使得地球大气的氧气浓度升高了高达一万倍。从地质演化的角度看，地球大气从充满毒气向富含氧气的转变似乎是在一瞬间完成的。这项研究的共同作者、马里兰大学地质学教授詹姆斯·法夸尔（James Farquhar）表示，他们终于揭示了甲烷在这一过程中的关键作用。

科学家们利用详细的化学记录和复杂的大气模型，成功地重现了大氧化事件发生前的地球大气状况。结果显示，当时的古细菌释放了大量的甲烷，形成了弥漫全层的“甲烷雾”。参与研究的科学家奥布丽·泽尔克（Aubrey Zerkle）指出，当甲烷含量较高时，会推动氢气从大气层中排出，进入外太空，从而为氧气的聚集腾出空间。这一过程在我们的最新数据库中得到了最清晰的记录，充分描绘了大氧化事件发生前的地表状况。

这层“甲烷雾”持续了大约一百万年的时间。随着从大气层中逃逸的氢气逐渐增多，形成了适合氧气大量生成的化学条件。随着氧含量的上升，多细胞生物也开始逐渐演变。在研究过程中，科学家们发现了一个重要的分析点：地质化学记录中的硫同位素含量在这一时期出现了异常的规律。硫同位素在过去常被用于模拟远古时期的大气状况，但之前的研究并未发现任何异常。我们的最新数据表明，在大氧化事件即将发生时，大气的化学成分极易受到生物活动的影响。这一发现为我们理解地球大气的演化过程提供了新的视角和思路。