1
地球大气层是啥时候形成的？这又是个鸡与蛋的问题。
因为地球就是从一团气体尘埃中产生的。
从45.7亿年前，地球刚刚孕育时起，它就一直裹在气体之中，一路吸积壮大、碰撞融合，走到今天。
所以，是先有地球，还是先有地球大气层，这是个问题。
2
我们要探究的大气层，是混沌初开时，与岩石地面界限分明那个大气层。
那是44.5亿年前，地球初长成，岩浆还在地表翻滚，所以尘埃尚未落定。
但是，地球有足够的引力，让这些气体、尘埃紧密团结在自己周围。
3
这些尘埃，混合无法落地的水蒸气，在氢、氮、甲烷、硫化氢、二氧化碳混合的大气中蒸腾、翻滚。
这，就是大气最初的模样。凭着这副模样，地球在太阳系里浪了几千万年、上亿年。
你还别嫌弃。不管披着什么外衣，总比裸着强。
4
并不是所有的星球都有外衣披，更不是所有星球都有这么合适的外衣。
水星离核心太近，只有5700多万公里，太阳的光辉如此炽烈，以至于水星只能裸奔。
从木星而外，都是气体行星，极厚的大气，裹着小小的核。
气太多，脾气就大。不仅压力巨大，而且流动暴烈。
木星飓风是400公里时速是日常，而土星飓风时速有1800公里，快过手枪子弹。但在海王星2100公里时速的超级风暴面前，土星也甘拜下风。
这种风暴如果发生在地球，地表的一切都将被夷平、撕碎，飞散成埃。
5
原初地球的大气，也并不比气体行星温柔多少。
那时的大气比现在厚很多，差不多包含了整个元素周期表。
海量物质初遇、相拥、碰撞、摩擦产生的炽热，以及太阳风的劲射，让气体、尘埃中的物质不断分分合合，氧化还原。
比较轻的原子，比如氢原子，被打飞到宇宙空间。比较重的原子，比如氧和碳结合，成了一氧化碳，进而二氧化碳……几亿年过去，地球逐渐降温，在次生大气的演化中，走出了冥古宙。
6
水落在地上，流成河，聚成湖，汇成海，在阳光的驱动下，开始了周而复始的水循环。
循环中，水溶解了大量二氧化碳，遇到钙离子，合成碳酸钙，沉入海底。
气压迅速下降，二氧化碳减少，天空慢慢变蓝。
7
有人相信，早在40亿年前，地球就已经开始出现生命。只不过，被39亿年前那场陨石大冲撞打回了原形。
但，既然一切都被抹除，那么所有关于此前的生命猜想，就都只是猜想。
生命的最早证据，是不晚于35亿年前的生物化石。那时，生命已经开始在海洋中晒太阳。
那时，两极没有冰山，陆地面积很小。
8
但是，随着二氧化碳的日渐稀薄，生物释放的氧气，让甲烷含量每况愈下，两大温室气体的日渐式微，让温室效应越来越弱。地球散热加快。
更要命的是，一种喜欢吃氮的细菌——就叫它嗜氮君吧——大快朵颐，它们直接吃掉大气中的氮气，变成氨。
由于那时氧气没这么多，氨来不及氧化，氮气就这样不断被消耗，沉积到地下，以铵离子的形式，进入岩石圈，固定到岩石晶格中——固氮，就是这么简单。大气层急剧变薄。
大概在24亿-22亿年前那段时间，寒风吹遍地球，冰川时代来临。嗜氮君冰封了自己的王座。
冰雪遍地，海面被冻成冰盖，冰清玉洁的地球，反射掉的阳光更多，于是更冷——这就是雪球地球。
作为一种规模宏大的地质事件，这是雪球地球第一次出现，但不是最后一次。此后，至少又出现过两次。
9
冰冻，灭掉了大部分生物。阳光穿不透厚厚的冰盖，但地层的海水，却没有继续变冷。因为地球自带核能供热。
海底黑烟囱不断喷出热液，把营养物质源源不断地送到海水中。
生物少，食物多，这些营养物质就越攒越多。
10
火山也没闲着，它不断喷出各种气体、尘埃，包括大量的二氧化碳。
没有那么多流水，二氧化碳就不会溶解在水里，和钙结合成沉在海底变成石头。于是二氧化碳越积越多，温室效应卷土重来。
冰雪开始消融。
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越来越多的蓝藻沐浴在阳光之下，浸淫在充足的营养物质之中，拼命享受光合作用、呼出氧气、产出后代的快感。
蓝藻的大爆发，带来了氧气大爆发。大量厌氧生物被毒死。
我们如今赖以生存的氧气，却是一次生命大灭绝的凶手。
地球，经历了一场生命大洗牌。
适应富氧环境的生物，逐渐演化出来。
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氧气，一种活泼随和的元素，和谁都搞得来。
海量的氧气，充斥着地表，铁、硫、碳、镁、磷、铝……氧化能氧化的一切。
氮借着氧的力量，突破了岩石的封锁，做回自由自在的氮气，和解救自己的氧，成为地球大气双巨头。
细胞呼吸氧气，供能效率更高——这就为动物的出现，提供了可能。动物耗能，远高于微生物和植物。
有了呼吸的材料，生命可以向陆地进发。
13
别急，紫外线轻松穿过大气层，直击地表。
紫外线的能量，可以打断化学键。生物大分子，无法抵挡紫外线的暴击。
氧气分子同样不能抵挡，很多氧分子O2，被紫外线拆成氧原子O。有些O遇到另一个O2，会欢天喜地地组合成O3，这就是臭氧。
14
O3越来越多，在离地20公里高的平流层，形成臭氧层。
紫外线打到臭氧上，把O3拆成O2和O。O2和O相遇，再结成O3，周而复始。
于是臭氧层，成了地球的防辐射服，专业吸收紫外线。
生命，可以上岸了。
15
日升月落，潮起潮落。有的生物被卷回大海，有的生物，则被拍在沙滩上。
留在沙滩上的生物，面临着一个严肃的问题：生存，还是毁灭？
水中生物，沦落在陆地上，当然是毁灭。直到有一天，一个变异的生物在水边活了下来。
大概4.5亿年前左右，植物抢滩登陆。在空气中享受阳光。
5千万年后，一只动物吸了一口新鲜空气，踏上海滩。它说：这是我的一小步......
16
植物通过光合作用，拆开二氧化碳，呼出氧气；动物吸收氧气，呼出二氧化碳。
生物，是地球大气循环、大气成分改造的重要力量。
大约3亿年前，氧气的浓度达到史上最高：32.5%。斯时，是石炭纪。
充沛的氧气，让虫子们身长体壮，翼展1米的蜻蜓、人头大的蜘蛛、3米长的千足虫随处可见。所以，这个时代，也叫巨虫时代。
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发表于 2020-1-18 12:27:02
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