若地球大气中的氧气含量从百分之二十一提升到百分之九十,地球会怎样?
这个假设有点可怕哈,因为如果大气中的氧气含量变成90%,那么,我们平时身体与衣服摩擦产生的静电就会点燃衣服,换句话说,在被窝里睡着觉呢,一个翻身可能被子就着火了,而且一旦着火,由于氧气充足,火势也变得极难控制。相信大家都做过或者见过铁丝在纯氧中燃烧的实验,连铁这种稳定不易燃烧的物质都变成了可以噼里啪啦燃烧的“易燃物”,而纯氧不过是40%左右的氧气含量。所以说换成90%的氧气浓度的话,仅仅是火灾就能将生物灭绝了。这是其一。
(铁丝纯氧燃烧试验)
氧气浓度提高到90%,除了火灾的发生率提高以及可控性变差外,对于生物本身的生存也是一大威胁。就拿动物来说吧,我们人类与地球上的其他动物一样(海洋生物除外)呼吸的都是同等比例的空气(氧气21%、氮气78%、其他气体1%),如果氧气浓度提高到90%,从表面上看,动物不需要费力,甚至只吸入平时的四分之一的空气就能满足平时深吸一口气所吸入了氧气含量。但是,这也是有弊端的。
因为,原本空气中各种气体的占比形成了一个稳定的压强,而一旦其中某一种气体增多,其他气体必然会减少,此时就会造成压强的变化,这在物理学上被称为气体分压。
我们以正常的气压和氧气占比来简单的算一下,正常的大气压为100kpa(千帕),而氧气占比约为21%,那么氧气的分压就是100*0.21=21kpa。也就说正常的氧气分压为21千帕,人在吸入氧气的分压小于正常值的25%左右时,就会造成缺氧,而人类能承受的氧气分压极限为60kpa,也就说正常氧气分压的3倍,但是在这种高氧气分压下,人会出现氧中毒的现象。
而90%的氧气含量,氧气分压就已经到了90kpa,这是人无法承受的。当然,对于其他动物也是一样的,如果长时间在这种高氧的环境中,动物会因为氧中毒而死。而不会像曾经的巨虫时代那样,生物的体型变大,因为巨虫时代的石炭纪氧气含量约为35%,这对于动物来说还没有超过氧气分压极限,(35%氧气的分压为35kpa左右,极限为60kpa),但是一旦超过了60kpa,动物还没有开始变大,就已经高度氧中毒死亡了。
当然,如果仅仅是提高氧气的百分比,不减少除氮气以外的气体的话,对于吸收二氧化碳呼出氧气的植物是没有太大影响的。
其实,像氧气含量提高到90%只能存在于假设之中,至少到目前为止,地球上没有任何一个时期的氧气含量超过40%过。一旦提高到90%,现有的动物将很难存活,而且植物虽然能够自由的呼吸,但是,火灾的频发也是它们无法避免的。因此,这种情况的后果就是,可能地球变成光秃秃的了。当然也不排除有些动物适应了这一环境,进化成另一种动物的可能性。
你说呢?
若地球大气中的氧气含量从百分之二十一提升到百分之九十,地球会怎样?
若地球大气中的氧气含量从百分之二十一提升到百分之九十,地球会怎样?
其实我们不用去设想地球含氧量达到90%后的状态,只要来了解下一个案例即可,这是宇航史上最惨痛的一次经历:
时间:1967年1月27日
地点:美国佛罗里达州卡纳维拉尔角34号发射台
设备:土星1B号运载火箭顶部的阿波罗指令舱
事故:突发大火,三名宇航员大火发生17秒后即不幸罹难。
大火后的阿波罗1号
阿波罗1号的火灾事故原因1967年1月27日,阿波罗一号全套发射装备正在进行Plugs-out" 测试,即与发射台所有物理连接均中断,开启任务测试,但发射火箭的一种测试方式,目的是保证火箭与飞船能独立工作并且保持联系!
但当时有一个极为严重的错误:阿波罗一号舱内为纯氧环境,现在看来似乎是一件不可思议的事,但当时有一个背景:舱内大气环境必须人工调节,如果使用含氮空气,那么比例调节会增加飞船制造成本,因此一直以来美国飞船舱内都是纯氧环境,而此前在“水星计划”和“双子座计划”中被证明为纯氧环境安全!
测试过程中一条电线被的银触点与泄露的乙二醇发生电解放热反应而导致的火灾,而纯氧环境下火灾几乎无法控制,向内打开的舱门在爆燃的高压下无法开启,17秒内全部遇难,而外部救援在5分钟后才打开舱门,早已为时已晚!
其实早在1961年3月,前苏联宇宙飞船舱内就发生一起纯氧状态下爆燃事故,宇航员瓦连京·邦达连科遇难,但前苏联绝密状态下美国并不知道这一起事故!事后NASA测试发现,铝甚至可以在纯氧环境下燃烧,而可燃物甚至能达到剧烈燃烧的效果。
在阿波罗1号的严重事故以后,舱内环境调整为发射时舱内空气为海平面气压,60%为氧气,40%为氮气。发射期间气压将会调低至5千帕斯卡(kPa),并逐渐在飞往月球的头24小时内转为100%氧气。
如果地球大气层含氧量调整为90%会如何?前文已经说明了纯氧下的火灾几乎是无法扑灭的,而90%含氧量的环境和纯氧基本就没多少区别,那么后果也会很明显:
1、生物体体型会加大
2、各种钢结构建筑维护量数十倍上升
3、人体初期会很兴奋,后期会氧中毒,幼童甚至有失明风险。
4、火灾频发,无法扑灭
当然生物体型其实没啥机会增加了,因为90%的含氧量是不可持续的,全球性的大火即可就会发生,这个火灾可能会持续到地表的可燃物等彻底烧完才会终结。因为大气层体量实在是太大了,即使地表可燃物都烧完,这个比例也不会下降多少,未来地球表面的含铁矿物都会被氧化,形成红色地球?也不是没有可能哦!
地质史上的高含氧量时期地球历史上还真有过这样的时期,不过不是90%,而只有35%,尽管只比现代高了约14%,但产生的后果可是可观的!
地质年代:石炭纪
氧含量:35%
地质特征:巨大的生物,一半以上的煤炭都是石炭纪所遗留。
这个时代应该是很恐怖的,一只蜻蜓翼展0.7米,一条蜈蚣长达3米,假如我们穿越到这个时代,一个现代一脚能踩死好几条的蜈蚣可能得浪费你一个弹夹!
因为昆虫的呼吸系统效率比较低,因此它们的呼吸在高含氧量下更有效率,体型也会扩张的令人恐惧的程度!当然终结石炭纪的可能也是全球性大火,高含氧量对于一个时代的生物来说可能有好处,但更多的可能是坏处,地球的含氧量需要一个平衡,而不是一味的增加!
地球的含氧量近期来一路都在走低,但当前并不是最低时刻,不过请放心地球氧含量不会忽高忽低,上图是以亿年为单位的变化曲线,如果以万年为单位,那么将是一条直线,因为地球的含氧比例保持在21%左右已经很久了!
若地球大气中的氧气含量从百分之二十一提升到百分之九十,地球会怎样?
地球上的氧气含量并不是一成不变的,在地球诞生以来,氧气含量一直在变化,从最初的无氧环境,到如今的氧气含量21%都有不同的生物能够生存,但如果地球氧气含量提高到90%,那地球上将会发生什么情况呢?
地球富氧时期地球历史上其实经历过一次富氧时期,当时地球的氧气含量达到了35%左右。我们可以从这次事件中看出,如果地球氧气含量达到90%,地球将会发生什么变化。
在石炭纪时,植物已经登陆,然而当时的动物体型都不大,且没有大型食草动物消灭这些植被,以至于这些植被生长非常茂密,在当时的地球表面已经出现了大量的森林,后来这些森林遗骸酿造出了煤炭,所以这个时期才被命名为石炭纪。
这些森林植被吸收空气中的二氧化碳,并释放出大量氧气。由于植被过多,导致地球上的碳-氧循环被打破,以至于空气中的二氧化碳含量越来越低,氧气含量越来越高,一度达到了35%左右。
由于地球上二氧化碳含量降低,因此当时的地球温度也较低,永久冰川的面积比今天还要大。而二氧化碳含量较低,氧气含量较高也改变了当时地球上的洋流,导致石炭纪后期时空气越来越干燥,温度越来越冷,森林也逐渐减少,而这就是地质学中的:石炭纪雨林崩溃事件。
除此之外,由于石炭纪氧气含量过高,导致森林火灾发生的频率越来越高。
我们知道,氧气是一种助燃剂,氧气浓度越高,燃烧反应越剧烈。在石炭纪时,经常有雷电导致当地森林发生火灾,由于植被茂密,氧气含量较高,导致火灾一旦发生,将会波及很大的区域,而且燃烧的时间也非常久。
通过石炭纪富氧事件可以看出,如果地球上氧气含量较为丰富,那么地球上的植被面积会非常广,而动物将会非常少。另外由于氧气含量较高,以至于地球温度会非常冷;再者,由于氧气是助燃剂,所以森林大火发生的频率越来越高。
氧气含量达到90%以上的世界首先我们必须要说,地球氧气含量绝不会达到90%以上。首先是因为高浓度的氧气下,就连植被也无法生存,如果没有了植物,那么将没有生物能够继续大量制造氧气。
再者,如果空气中的氧气含量达到一定程度时,地球上的温室气体含量将会缩减地非常少,地球温度将会下降,甚至迎来大冰期。在极度寒冷的温度下,植被将会休眠或者死亡,甚至会发生植被大量灭绝。
之后,地球上的火山喷发会为地球大气补充大量的二氧化碳,重新使地球温度升高,再度回到欣欣尚荣的景色。
另外,氧气是助燃剂,如果氧气浓度过高,地球上火灾将会持续不断地发生,而火灾又会为大气中提供大量二氧化碳,使氧气含量降低到一定程度。
由此可见,地球上氧气的含量是绝不会达到90%。但如果真的达到了,那么地球上很可能会迎来一轮生物大灭绝。
原因很简单,对于无氧生物而言,氧气是毒气。对于有氧生物而言,过量的氧气也是毒气。
以人类为例,氧气进入人体后,一部分氧自由基会夺走正常细胞的电子,使细胞也成为自由基,夺取其他细胞的电子。
但幸好,人体有抗自由基物质,但如果氧化与抗氧化的平衡被打破,人体就会因此而逐渐衰老,死亡。如果在短时间内接触过高浓度的氧气,很可能会导致氧气含量过高,以至于人体氧化速度加快,导致氧中毒,而氧中毒会引发器官衰竭,甚至死亡。
因此,如果大气中的氧气含量达到了90%,那么地球将会迎来新一轮的生物大灭绝。如果到时候人们没有更好的应对措施,那么人类也会因此而灭绝。
总结地球环境并不是一成不变的,但是变化的基础是在现有的生物链中做调整,所以我们能够通过现有的生态环境,预测未来究竟会发生什么样的极端环境。
根据地球曾经发生过的情况,即使地球上会再一次出现富氧环境,氧气含量也绝不会达到惊人的90%,这是因为氧气含量还没有达到90%时,就已经引发了地球的调节机制。
若地球大气中的氧气含量从百分之二十一提升到百分之九十,地球会怎样?
地球会发生翻天覆地的变化:生物体形会异常变大,植物光合作用所需的原料会变的越来越少,人类将很快无法生存,直至灭绝。一、地球大气成分的演变
据推断:组成地球原始大气的主要元素有氢、氦、碳、氮、氧等。地球大气初始成分以甲烷、水汽、二氧化碳和氮为主。约在三亿多年前,由于绿色植物的大量出现,一方面造成大气中二氧化碳的减少和氧的增加,另一方面又逐渐实现了大气中氧和二氧化碳的新的循环过程,建立了氧、二氧化碳的动力学平衡状态。随着地球的发展,地球大气中的成分也在不断地演化,经过漫长的岁月才形成今日的状况:氮(78%)、氧(20.946%)、其它1%。存在即合理!
二、如果地球大气层含氧量提升为90%,地球会怎样?1、生物体形会异常变大
大气中氧的增多,反作用于生命活动,促进了生物的异常发展。
2、植物的会慢慢消亡
氧、二氧化碳的动力学平衡状态被彻底打破,氧的增加造成大气中二氧化碳的减少,那么植物光合作用所需的原料也就越来越少,长久下去,要么植物就开始选择新的原料来进行光合作用,要么就渐渐灭亡。
3、人类将很快面临灭顶之灾
人是靠氧气的反应来提供血液循环的能量,但是空气中的含氧量并不是越多越好。
氧气浓度对人体的影响:
A、100%--6分钟内即可致命(绝对密闭环境);
B、90%---短时间内生命垂危
C、50%--4~5分钟内经治疗可痊愈(绝对密闭环境);
举一个生活中的实例来进行说明:在高海拔地区工作,重返平原居住后,空气的氧含量提高,而机体还没有适应这个高氧环境,红细胞仍然在高效率高质量的运送氧,会很容易出现不适应: 疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状,就像喝醉了酒一样。在医学上,也俗称“醉氧症”。
若地球大气中的氧气含量从百分之二十一提升到百分之九十,地球会怎样?
地球大气现在的氧气含量是21%,氮气含量是78%,其余的1%是二氧化碳以及一些稀有气体等,氧气含量大约为大气层空气总量的五分之一。
如果地球上的氧气含量稍微下降一点或者是上升一点的话,那么都会对地球产生不利影响,现在地球上的含氧量是很稳定的,都在21%左右,但是有科学家估计过,如果大气氧含量超过35%的话,那么是非常危险的,因为氧气浓度过高将会导致火灾极易发生,到时候全世界各地随时都走可能发生火灾,地球就会变成一片火的海洋。
氧气是人类生存的必需品,如果没有氧气,一般人三分钟就会死亡,氧气含量下降到19.6%的时候,人体就会感到不适,氧气浓度为12%~19.6%的时候,呼吸就会急促,反应变得迟钝,而下降到10%~12%的时候,就会呼吸受阻,非常疲劳,当氧气含量进一步下降的时候,人体就会面临生命危险。青藏高原的平均氧气含量大约是平原地区的65%,所以一般人去了青藏高原,都会有高原反应,轻则吸吸氧,重则性命危矣。
相比于氧气浓度的下降,氧气浓度的上升对于人和地球而言,也不是什么好事,虽然你可能觉得如果地球氧气浓度增大的话,那么岂不是呼吸更加顺畅,而且据说氧气含量高的话,身体也会变得更大,如果真的是这样的话,那岂不是很好么?实际上,在地球的历史上曾经有过一个名叫石炭纪的时代,这个时代所有的生物都异常大,有长成参天大树一般的蕨类植物、长达3米的蜈蚣、一米长的蜻蜓以及人头大小的蜘蛛。而它们之所以能够如此肆无忌惮地生长,是因为在石炭纪地球的氧气含量比现在高得多,平均含氧量是35%,最多的时候超过现在的两倍。
氧气含量的增加,看起来似乎是好事,但是实际上如果突然增加的话,那无异于灾难,你可能听说过高原里生长的藏獒放到了平原之后总是嗜睡,这是因为环境下氧气含量的突然增加导致了藏獒的不适应,藏獒醉氧了,需要时间去适应,这对于人来说也是一样的,如果人突然处于一个氧气浓度很高的环境,他也会觉得很想睡觉,会感觉到很困倦。
如果地球的氧气浓度稍微增加一点也并非一点好处也没有,毕竟氧气越多的话,就越是能够给更多的动物提供生命的必需品氧气,但是凡事有一个限度,氧气含量35%就是地球上氧气含量的上限,超过这个限值,地球就会大乱。在氧气含量很高的环境里,火更容易升起来,而如果地球氧含量突然增加到了91%,那么几乎跟纯氧差不多了,这个时候随随便便一点火星就足以点燃整片森林,再来一阵狂风,地球上很快就是一片火海。
一些暴露在空气中的电路,可能稍微短路了一下激起了一点火花,结果因为处于几乎纯氧的环境中,瞬间就可以点燃整个电路了,生火做饭可能都不再安全,因为打开生火开关之后,火苗可能窜得都比人还要高了。再者啊,别忘了氧气含量过高会导致地球上的昆虫体积膨大的历史,如果氧气含量变得比石炭纪还要高了,那么恐怕今后的虫子要长到恐龙那么大吧,而人类可能不一定能长到很大,你说这可怕不?若地球大气中的氧气含量从百分之二十一提升到百分之九十,地球会怎样?
在1774年8月1日,英国化学家约瑟夫·普里斯特利做了一个实验,将太阳光聚焦在玻璃管中的氧化汞上,发现氧化汞会释放出一种气体,普里斯特利给这种气体起名叫做“消炎空气”。
后来他发现蜡烛在“消炎空气”中会燃烧的更旺盛,而将老鼠放进装有这种气体的容器中,老鼠会呼吸的更活跃,存活的时间也比在装有同体积空气的容器中更久,这就是氧气的发现。
在生命出现之前,地球大气中的氧气含量是极少的,生命的出现对大气环境影响是很大的。目前在地球上氧元素的含量是最高的,大约占46%,其次是28%的硅,铁元素仅占6%,不过在自然界中的氧气含量却不是最高的,在地球大气中仅占21%。
氧气是需氧生物必不可少的条件,众所周知,包括人类在内的所有生物都离不开氧气。首先我们的呼吸就离不开氧气,身体里的红细胞全身输送氧气让各器官正常工作,然后再把二氧化碳送到肺部,呼气出去,然后一个呼吸完毕。而且根据科学家研究发现,动物的生长和空气中的含氧量有关,氧气就像是一种地球的能量,维护着生命的安全。
即使地球上大部分的生命离不开氧气,但是任何物质都是有两面性的,氧气也并不是越多越好的。
还记得生命没有出现之前的巨型生物吗?比如我们现在看到的小蜻蜓,其实在之前由于含氧量极高所以连个小蜻蜓都是巨无霸的存在。高氧含量确实可以为生物的呼吸提供更好的活力,而生物也可以长得巨大。
但是大气中氧气的含量还是需应该有一个合适的范围的,在那个范围之间,对地球上的许多物种来说都是有利的发展。过量的氧气对我们而言是有毒的,如果长时间吸入过量的氧气的话,很有可能会产生胸痛,恶心,呕吐,甚至是致盲等状况的。
而且氧含量的升高会使很多现在不易燃的东西变得非常容易燃起来。比如塑料,只要在氧气含量很高的地方,它们会非常简单的燃烧起来。当然还有许许多多的物品,原本就可燃烧的氧含量范围之内再增加氧含量,它们会燃烧得更旺。
所以氧含量无限制地升高上去将会导致的结果就是生物大灭绝。内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。