地球“黑暗时期”究竟发生了什么? 地球“黑暗时期”是指46亿年前地球诞

傻大方提示您本文标题是：《地球“黑暗时期”究竟发生了什么?》。来源是。

地球“黑暗时期”究竟发生了什么?。黑暗|地球|时期|星系|宇宙|究竟发生---

地球“黑暗时期”是指46亿年前地球诞生后的最初5亿年，也就是45~40亿年前。美国NASA对“威尔金森微波”各向异性探测器(WMAP)探测数据进行最新分析显示，宇宙最早的一批恒星经过约5亿年才产生“宇宙雾”，从而结束了宇宙的“黑暗时期”。所谓“宇宙雾”是指第一代恒星开始发光，在其周围的气体中产生的电子薄雾。这种薄雾散射出微波，其情景犹如汽车前灯发出的光在雾中被散射相类似。

黑暗|地球|时期|星系|宇宙|究竟发生---傻大方小编总结的关键词

宇宙黑暗时期

WMAP项目科学家、英国牛津大学的乔安娜·邓克利说，新证据表明，“宇宙雾”的形成从宇宙诞生后约4亿年时开始，持续了5亿年左右，是一个漫长的黑暗过程。按照目前科学界的理论，宇宙诞生于距今137.5亿年前的一次大爆炸。大爆炸发生30~40万年后，宇宙就进入所谓的“黑暗时期”(图3)。

科学家使用现代“哈勃”和“斯皮策”太空望远镜发现了一个距地球为128亿光年的遥远星系。这说明现在观测到的该星系的光是128亿年前发出的，因而该星系至少诞生于128亿年前。对该星系光谱的进一步研究显示，该星系中最早的恒星已有7.5亿年历史，研究人员据此判断该星系诞生于135.5亿年前，是目前已发现的最古老的星系。这个新发现的古老星系诞生于宇宙大爆炸最初的2亿年。

根据目前科学界普遍认同的大爆炸理论，宇宙是137.5亿年前由一个非常小的点爆炸形成的。大爆炸初期宇宙极为明亮，但随着宇宙的膨胀、大爆炸后约38万年后，其能量逐渐形成了物质，大量氢气弥散在宇宙中。这时由于没有新的光源产生，整个宇宙是一片漆黑的。尽管此后逐渐有恒星、星系诞生，但它们产生的光仍然很暗，并被弥散在宇宙中的“氢气雾”遮掩，直到10亿年后，星系越来越多，“氢气雾”被它们产生的电磁辐射驱散后，宇宙才开始亮起来，这10亿年被称为宇宙的“黑暗时代”。

地球是46亿年前诞生的，那么地球“黑暗时期”又是怎样发生的?这要探寻地球早期那段历史去揭开其间奥秘。按照科学界以往的看法，原始地球大概在太阳系形成约5000万年后诞生。太阳系是从一团巨大的星云演化而来的，星云中的物质在引力的作用下聚集成不同的团块，其中最大的团块形成了太阳，其它比较大的团块则形成了包括地球在内的各大行星。后来，美国《Science》杂志发表雅各布森的文章，他们对太阳系诞生初期铪(Hf)同位素衰变成钨(W)同位素的过程进行了最新分析，推算出原始地球在太阳系形成后1000万年内诞生。

按雅各布森推论，太阳系形成于距今45.67亿年前，在这之后的1000万年内，原始地球已经聚集了地球目前质量的64%，此时可以认为地球的“胚胎”已经成型，而地球形成过程基本结束的标志是月球的诞生，这一事件发生在太阳系形成后3000万年左右。月球可能是一个火星大小的天体与地球撞击的产物。

黑暗|地球|时期|星系|宇宙|究竟发生---傻大方小编总结的关键词

地球黑暗时期

原始地球被认为是一颗炽热的大火球，随着碰撞逐渐减少，地球开始由外往内慢慢冷却，产生了一层薄薄的硬壳-地壳，这时候地球内部还是处于炽热状态，不时发生从内部向外喷出大量岩浆或气体。其中带着大量的水蒸气，这些水蒸气就形成了一圈包围在地球外围的大气层。由于地球距太阳较远，地球本身也有足够的引力将大气层拉住，这个巨厚的大气层把原始地球团团包围住，太阳光也无法透过大气层到地球表面，于是这段长达4~5亿年间，地球就处于“黑暗时期”(图4)。

地球“黑暗时期”(地球诞生后的最初5亿年)究竟发生了什么?这一时期对解开行星演变之谜至关重要，特别是地球如何形成其大气层、陆地和海洋。

地球早期上空大气层何时出现氧气?加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学的库尔特·康豪瑟尔领导的科研组研究指出，“大氧化事件”是地球大气层发生最重大的一次改变。在27亿年前地球大气层中氧含量增加就开始“大氧化事件”，破坏氧气的微生物统统死亡，这为产生氧气的微生物生存提供了有利条件。研究表明，一种镍(Ni)微量金属数量下降，导致“大氧化事件”发生，这就促使地球上的氧气迅速增多，生命也开始慢慢形成。科学家认为，“大氧化事件”彻底改变了地表环境，最终使低级生物向高级生物发展，这是地球生命进化的一个重要转折点。据悉，在25亿年前出现“大氧化事件”时，第一种光合微生物“蓝绿”藻或者称蓝细菌(Cyanobacteria)大约已经进化了3亿年。但是它们生成的氧气很快就被数量更多的产甲烷细菌生成的甲烷(CH4)破坏掉了。

产生甲烷的细菌现在仍生活在多水、缺氧的沼泽和湿地等环境中，镍是确保它们继续生存下去的重要金属元素。如果缺少镍，对这些产生甲烷细菌至关重要的酶就会遭到致命破坏。科学家通过分析水成岩，可以检测到38亿年前早期地球上海洋里的镍含量。他们发现，27~25亿年前，即“大氧化事件”开始的时候，镍的数量出现急剧下降。华盛顿卡内基研究所的多米尼克·帕皮诺说:“两个时间段非常吻合，镍的下降为‘大氧化事件’打好了坚实基础。镍的下降有效降低了甲烷生成。以前没有人考虑过地球上的氧气增多与镍之间的联系。但是我们的研究说明，这个联系可能对地球环境和生命史产生了巨大影响。”

康豪瑟尔表示，“大氧化事件”的发现支持了以下观点:产生甲烷细菌在数亿年间，一直阻止氧气在早期地球大气里积聚。这个时期地壳降温导致镍水平下降，这意味着有更少镍通过火山爆发形式进入海洋。他说:“我们对层状铁矿的岩石所含镍进行了研究，发现在大约25亿年前，这种物质的量仅为以前的一半。不过我们要解决的问题是，镍水平降低会让产甲烷细菌出现什么反应。我们认为这些微生物都灭绝了”。虽然“大氧化事件”没象现在这样，使氧气水平突然上升，但是它确实使地球大气里的氧气显著增加，而且这种趋势一直在持续，从未被逆转过。