超級電腦精算地球「氧氣到期日」,複雜生物將因窒息死亡

作者 | 發布日期 2026 年 04 月 26 日 12:00 | 分類 天文 , 環境科學 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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超級電腦精算地球「氧氣到期日」,複雜生物將因窒息死亡

東邦大學研究人員尾﨑和海(Kazumi Ozaki)與喬治亞理工學院教授 Christopher T. Reinhard 發表研究,指地球富氧大氣層的保存期限比過去估計短得多。超級電腦模擬顯示,氧氣將於約 10 億年後急劇崩潰,比原先預測縮短近一半。研究由 NASA 天體生物學研究所數據支援,已刊登於《Nature Geoscience》。

研究發現,太陽逐漸變得更明亮是大氣崩潰的關鍵原因。太陽亮度持續上升,大氣中 CO₂ 持續減少,最終讓植物及微生物無法進行光合作用,地球產生氧氣的能力隨即急速下降。一旦氧氣量跌破臨界點,大氣將出現不可逆轉的「急速脫氧」,退回至 25 億年前大氧化事件之前的原始狀態。屆時大氣將充斥高濃度甲烷、低 CO₂,臭氧層也會消失。

40 萬次電腦模擬

團隊建立了一套模擬地球氣候與生物地球化學過程的電腦模型,進行超過 40 萬次模擬,以概率方式推算富氧大氣的壽命。模擬結果顯示,地球大氣層的「到期日」約為公元 1,000,002,021 年,但實際時間存在一定誤差,範圍約 1.08 ± 0.14 億年。此後氧氣含量將驟降至目前水平的幾分之一,並永遠無法恢復至足以維持複雜生命的濃度。

比太陽吞噬地球更早

這場氧氣危機比太陽演化為紅巨星早得多,預計紅巨星階段約在 50 億年後出現。換言之地球上複雜生命的終結,源於大氣化學崩潰,而非星球本身的毀滅。研究同時改變了科學界在太陽系以外搜索生命跡象的框架──一顆擁有富氧大氣的星球,未必代表具備永久宜居條件,只是生命演化某一階段的短暫快照。

尾﨑和海強調:「這不只是對地球未來的預測,更是理解宇宙中行星系統如何演化的重要線索。」

(本文由 Unwire HK 授權轉載;首圖來源:NASA

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