系外行星即使含有大量氧气,也可能没有生命吗?

时间:2021-04-22 08:34:03   作者:
所有的行星都有氧元素,因为除了氢和氦,氧是最常见的元素之一。然而,它也非常具有化学反应性,只会被行星上的其他物质所吸收,如金属氧化物、二氧化硅等,最重要的是,水。在这种情况下,金星上极高的D/H比率并非来自太阳对水的光解作用,而是来自大气形成时的化学同位素效应,事实上金星在这一过程中消耗了大部分的水,剩下的水太少,不足以稀释氘。

一个重要的结果是,如果单质氧以束缚的方式到达,在大气中制造氧气分子的唯一方法是通过光解水。这有两种途径:上层大气中水与紫外线辐射的相互作用。问题是,一旦你得到氧气,你也会得到臭氧,这屏蔽了紫外线,所以这条路线不会产生很多。臭氧比水的可压缩性小,所以一旦臭氧出现,水总是受到保护的。这就是为什么通常认为金星上的水被太阳辐射破坏的说法是错误的——金星上没有残留的氧气,可以吸收氧气的地方也很少。在火星的最表层,一些来自水的氧气以高氯酸盐或铁的超氧化物的形式被封存起来,但这只能作用于少量的氧气。

因此,微量的氧气可能来自于水的光解作用,而在木卫三所谓的“大气”中也有微量的氧气——其压力比地球上所有最好的真空泵都要低。但是木卫三的地表水(冰)暴露在4。5戈瑞的环境中,并且没有多少游离氧。所以我怀疑,在现实中,大气中合理水平的氧气将归因于生命的光合作用。当然,大气中没有氧气也可以有生命,就像地球上大约一戈瑞的情况一样。
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