氢气和氧气(为啥科学家寻找外星生命的主要依据为氧气外星人不吸氢气吗？)

Posted 2023-05-30

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氢气和氧气(为啥科学家寻找外星生命的主要依据为氧气外星人不吸氢气吗？)

氧气是通常意义上的生命所必须的要素之一。没有吃的，人可以坚持三个星期到一个月；没有水喝，人可以坚持3天；在没有氧气的情况下，人类存活时间不会超过3分钟。

可是为什么科学家们认为外星生物也需要氧气呢？他们不能吸氢气、氨气或者不吸气为生吗？

氧气是生命存在的条件吗？

在我们的第一感官中，氧气，是生物生存最重要的部分。科学家也认为“一个星球必须要有氧气才能够孕育生命，氧气是生命的先决条件。”

其实，这个理论存在一个误区，氧气并不是生命的先决条件，而是生命的产物。也就是说，只有存在生命的星球才会出现大量的氧气，一个星球没有生命，是大概率不会存在着大量的氧气的。

为什么呢？初中化学我们学习了两个词——“氧化剂”与“还原剂”。复习一下，其实它们的特性就是氧化剂的电子轨道缺电子，会强力地吸引电子填满；还原剂则完全相反，电子表现出有些“多余”。这样的两种元素就很有可能达成“共识”，组成化合物，它们之间的电子关系是化学键的一种。

氧气虽然不是最强的氧化器，但是表现得也非常强了，它会“掠夺”几乎绝大多数元素的电子，这在化学性质上被称为“活泼性”很强。

所以在没有生命干预的情况下，它不可能以单质的形式存在，氧会和其他的元素组合成新的化合物，所以在原始地球的大气中充斥着二氧化碳、甲烷、氮气和少量的氨气。

是谁让地球上充满了氧气？

上面说了，是先有的生物，才有的大量氧气。那么地球上的氧气到底是从哪里来的呢？大约在20多亿年前发生的“大氧化事件”，大气中的游离氧含量突然增加，目前也有若干种假说加以解释，有一种解释为：“是因为光合作用，一些海藻类的植物（蓝细菌）进行光合作用，使地球上的氧气迅速增加”。也被众多科学家们认同，也为日后动物的出现作了铺垫。

在一开始，释放出的氧气会将会与大地表面的各种具有还原性的分子发生反应，与铁、硫、甲烷结合，但是不得不说细菌的力量实在是太强大了，它们释放出的氧实在是太多了，以至于最终将所有的铁、硫、甲烷都给氧化完了，再没有东西可以氧化之后，大量的氧气涌入大气，将地球变成了一个富氧的行星。

氧气为后面出现生物铺垫

也使得地球上的矿物的成分发生了变化。

氧气的意义不仅如此，如果说发现氧气的存在可以证明这个星球已经存在了生命，那它还同样可以昭示着另外一些激动人心的消息。

自从有了氧气，世界都不一样了

其一：这颗行星可以保住自己的海洋。

根据科学研究表明，火星曾经也是一个拥有海洋的星球，大致占了整个火星的1/3,因为人类的探测器已经发现在火星的地表有着大量的鹅卵石，鹅卵石，我们都知道，它是需要通过长年累月的水流冲刷才能出现的痕迹。

金星很有可能曾经也是如此，前段时间还在金星上面发现了硫化氢，从地球上的磷气出现看，它们都是由厌氧的微生物产生的，自然情况下不会自发形成。

至于火星为什么现在变得如此寂静荒凉，跟失去了所有的水也有关系。但是至于为什么火星上的大海会消失，科学家们也有很多的解释，例如，光照会使水变成氢气和氧气，氢气非常轻，就比较容易逃逸，最终水会被分解干净，然后氧气会和地表发生还原性物质反应，所以火星也是因为这个，看上去是红色，布满了氧化铁。

火星表面

拥有了大量氧气后，氢原子还没来得及逃逸就会被氧化，再次变成水回到地球。

其二：生物拥有了向高级进化的基本条件。

无氧呼吸只能释放供能物质大约10%的能量，而有氧呼吸可以释放大约40%的能量，四倍的效率提升带来的是可以支持复杂的食物链与生态层级，原来可能仅可支持两到三个层级的营养，在氧气介入后就可以支持大约六个甚至更多的层级。只有这样才会出现更复杂的生态系统，更宏伟生命多样性。

所以氧气体无论是作为生命的存在的证据，还是作为生命进阶的条件都是不可或缺的。并且氧是我们的宇宙中含量相对非常丰富的元素，所以，目前还是作为寻找外星生物的主要依据。

文章来源：微信公众号——化浪视野