研究为地球的全球碳循环提供了新的线索有助于评估其他行星的宜居性

研究发现了关于地球整个历史中氧、碳和其他重要元素演化的重要新见解，它可以帮助评估哪些其他行星可以发展生命，从植物到动物和人类。

这项研究今天发表在《自然地球科学》上，由布里斯托大学的一名研究人员领导，首次揭示了富碳岩石的堆积如何加速氧气的产生及其释放到大气中。到目前为止，大气层如何变得富氧的确切性质长期以来一直困扰着科学家，并产生了相互矛盾的解释。

随着火山不断排放二氧化碳，它最终进入海洋并形成石灰石等岩石。随着这些岩石全球储量的增加，它们可以在造山和变质作用等构造过程中释放碳。

利用这些知识，科学家们建立了一个独特的复杂计算机模型，以更准确地绘制地球历史(地球生命周期超过40亿年)中碳、营养物和氧循环的关键变化。

主要作者、生物地球化学家、布里斯托大学地球科学讲师刘易斯·奥尔科特博士说：“这一突破非常重要且令人兴奋，因为它可能帮助我们了解除地球之外的行星如何有潜力支持智能、氧-呼吸生命。

“以前我们并不清楚为什么氧气从非常低的浓度上升到现在的浓度，因为计算机模型以前无法准确地模拟所有可能的反馈。这几十年来一直困扰着科学家，并创造了不同的理论。”

这一发现表明，像地球一样起源于数十亿年前的古老行星可能有更好的前景在其地壳中积累足够的富含碳的沉积物，这可以促进生命中碳和营养物质的快速循环。

研究结果表明，地壳逐渐富集碳导致碳和各种矿物质的回收率不断增加，包括光合作用所需的营养物质，绿色植物利用阳光从二氧化碳和水中吸收营养物质的过程。因此，在地球历史的流逝中，这个循环稳步加速了氧气的产生。

这项研究是在奥尔科特博士还是美国耶鲁大学哈钦森博士后研究员时开始的，为未来进一步揭示行星温度、氧气和营养物质之间复杂的相互关系的工作铺平了道路。

合著者、利兹大学地球系统演化教授本杰明·米尔斯教授说：“我们有大量关于遥远恒星以及围绕它们运行的​​行星大小的信息。很快，这些信息就可以用来预测地球潜在的化学成分以及望远镜技术的新进展应该让我们知道我们的观点是否正确。”