大気の進化

誕生後間もない地球の大気に酸素はほとんどなかった。わずかな酸素があったが、これは炭酸ガスが紫外線によって分解して生じたものであった。
酸素が大量に作り出されるのは光合成植物が誕生したあとである。水中に誕生した植物プランクトンは酸素を水中に放出し、この酸素は水中に含まれていた水酸化鉄を酸化鉄に酸化するのに消費された。酸化鉄は沈殿し、大規模な鉄鉱床になった。この期間、海水中の雰囲気は酸化的になったり、還元的になったりを繰り返し、これが縞状鉄鉱床に記録されている。水中の水酸化鉄を酸化し終わったあと、光合成植物の発生した酸素は大気に漏れだし酸素を19%含む現在の大気にまで進化した。
上層大気に広がった酸素は紫外線で分解し、オゾン層を形成する。オゾン層はよく紫外線を吸収し、この結果、地上に降り注ぐ紫外線量が減少し、地上に生物が進出できるようになった。
図は別冊サイエンス115(1996)「宇宙と生命」の中のアレグルとシュナイダーによる論文「地球と大気の進化」から書き直しました。
ただし、原図の酸素量に誤りがあるのは書き直してあります。
地球大気の進化--アイオワ大学のインターネットクラスのページです。英語です。
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