町人思案橋・クイズ集

アクセスカウンタ

zoom RSS いまの100万分の1しか酸素がなかったのに急に増えたきっかけはどんな出来事なの?

<<   作成日時 : 2016/01/15 08:45   >>

驚いた ブログ気持玉 1 / トラックバック 0 / コメント 2

画像
★科学★
問題:お隣の惑星である火星は、大気の中にほとんど酸素を含まないらしい。Wikipediaの火星の項によれば、二酸化炭素が95%、窒素が3%、アルゴンが1.6%で、酸素その他は「微量成分」と表現されています*1。そもそも、大気自体がたいへん薄いらしい。大気圧は地球の平均値の0.75%しかないとのこと。
■火星の大気の上層部は、太陽風の影響で宇宙空間に流出しているらしい。1988年(昭和63年)にソ連が打ち上げた火星探査機フォボス2号によって確認されたそうです。火星の質量は地球の11%、働く重力は40%弱らしい。大気を引き留めておくほどの力がないのかな。
■もうひとつのお隣の惑星である金星は、大気はたっぷりあります。地表で約90気圧とのこと。二酸化炭素が96.5%、窒素が3.5%。あとは0.1%にも達しない微量成分ばかりらしい。酸素も微量成分なのでしょうね。ちなみに金星の質量は地球の82%弱、働く重力は約90%だそうです。
■地球の酸素は21%もあり、二酸化炭素は約400ppm(parts par million、この場合は100万分の400、0.04%)しかありません。ご近所の惑星と比べて、大気の組成が大きく異なります。
■実は地球も46億年前にできあがったころには、二酸化炭素が多く、酸素はわずかに今の100万分の1の微量成分だったと推測されているようです。でも、地球に起きたある大きな出来事がきっかけで、酸素は現在の量まで増えたと見られているらしい。そこからまた減ったりもしているようですが。
■では、その大きな出来事とは次のどれでしょうか? 参考資料*4の科学雑誌に掲載されていた説を正解とします。
[い]連続した火山の大爆発
[ろ]大隕石の衝突
[は]全球の凍結
[に]プレート活動による大陸移動
[ほ]太陽活動の活発化
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[は]全球の凍結
説明:全球の凍結というのは、地球が寒冷化し、ほとんどの表面が氷で覆われる状態を指すようです。大氷河期です。スノー・ボール・アースとも呼ばれます。宇宙空間から眺めたら、真っ白な氷の塊に見えたのでしょうね。
◇*HP「スノーボールアース - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%B9%E3%83%8E%E3%83%BC%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%82%A2%E3%83%BC%E3%82%B9&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=sgmRVaTQCcOrmAWzupmQCQ&ved=0CAgQ_AUoAg&biw=1536&bih=730
■全球凍結は46億年の歴史では3回あったと推測されているようです。22億年前、7億年前、6.35億年前らしい。妙に不規則です。周期的でない理由はわかっていないらしい。なにかをきっかけに起きるのでしょうけれど、今のところは解明されていないようです。
■約22億年前の全球凍結では、今の100万分の1ぐらいだった酸素が一気に現在に近い量まで増えたそうです。東京大学の田近英一(たぢか えいいち)教授と大学院生の原田真理子(まりこ)さんたちの研究グループは、この現象を計算機上の模擬実験(理論モデルによるシミュレーション)によって解明したようです。
■その成り行きを言葉で説明すると次のようになるらしい。22億年前。全球凍結した地球は見渡す限りの氷原でしたが、火山だけは活動していたらしい。海面も凍っていたため、二酸化炭素は海に吸収されません。大気に蓄積していったようです。
■大気中に二酸化炭素が増えると、温室効果によって気温が上昇します。徐々に凍結していた氷は溶けます。さらに気温は上昇し、平均気温は50度C以上に上昇したらしい。現在の地球上の平均気温は14〜15度Cぐらい*3。ずいぶん極端な温暖化ですね。汗っかきの人は臭くて生きていられません。人類が登場するのはだいぶ先なのですが。
■当時の地球には、二酸化炭素の溶け込んだ高温の雨が降ったらしい。陸地の岩石を急速に溶かします。岩石からは溶け出した燐(りん)などの物質が大量に海に流れこみます。
■こうした栄養物が光合成を行なう細菌などの生物の大増殖を引き起こしたらしい。その結果、非常に活発な光合成により、大量の酸素が大気に放出された…そんな一連の現象が起こったらしい。
■そういえば、北から日本に流れ込んでくる親潮も「栄養塩」と呼ばれる成分をたくさん含んでいるため、植物性プランクトンが多くなり、さらに動物性プランクトンなどの上位の生態系が生まれると聞きます。海水が燐や窒素、珪素などを含まれていると、小さな連中には好都合らしい。「親潮」という言葉は生き物、生態系を育てる海流という意味だそうです。
■閑話休題。酸素濃度の急上昇にかかった期間は、全球凍結終了後の100万年だそうです。人類の歴史から見れば長い時間ですが、46億年の歴史から見ると約0.02%という短期間ですね。
■せっかく急増した大気中の酸素ですが、その後に水素やメタンなどと反応して消費されちゃったらしい。1億年ほどの時間のうちに現在の100分の1程度の濃度にまで下がったとのこと。その後、現在の濃度に戻るまでに何があったかはまだ説明できないらしい。今後の宿題のようです。
◆参考*1:HP「火星 - Wikipedia」
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%81%AB%E6%98%9F
◇*2HP「金星 - Wikipedia」
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91%E6%98%9F
◇*3HP「地球 - Wikipedia」
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83
◇*4雑誌「豊富な酸素は地球が凍りついたおかげ」Newton (ニュートン) 2015年6月号12頁、ニュートンプレス
◇*5HP「親潮 - Wikipedia」
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A6%AA%E6%BD%AE

ぬけられます→科学雑学クイズ一覧

テーマ

関連テーマ 一覧


月別リンク

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!
ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。
→ログインへ
気持玉数 : 1
驚いた

トラックバック(0件)

タイトル (本文) ブログ名/日時

トラックバック用URL help


自分のブログにトラックバック記事作成(会員用) help

タイトル
本 文

コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
まだまだ解明されてないことが多いようですね。
解明されれば、地球が温暖化して来たら、これをああしてこちらをこうしてと・・・やって解消できるんでしょうけどね。
ねこのひげ
2016/01/17 14:48
コメントをありがとうございます。

 レジ袋を使わないとか不要な電灯を消すとか充電式の電池を使うなどの細かい努力をして二酸化炭素の排出量削減にささやかに協力しているつもりになっています。
 でも、人間が関与していなくても、全球凍結が終わった後のように地球の平均気温が50度Cまであがっちゃうこともあるらしい。レジ袋を使わないことはホントに意味があるのでしょうかね。
(^^;)
ねこのひげ様<素町人
2016/01/17 17:43

コメントする help

ニックネーム
本 文
いまの100万分の1しか酸素がなかったのに急に増えたきっかけはどんな出来事なの? 町人思案橋・クイズ集/BIGLOBEウェブリブログ
文字サイズ:       閉じる