古代地球像金星一样有浓厚的有毒气体？

　　地球是我们知道的唯一包含生命的行星。我们的星球特别吗？多年来，科学家们在思考哪些因素对生命至关重要或对生命有益。答案将帮助我们识别银河系其他地方的其他可能有人居住的行星。

　　为了了解地球早期的状况，我们的研究试图重现数十亿年前覆盖地球的沸腾岩浆海洋的化学平衡，并进行了实验以查看它将产生什么样的大气。与法国和美国的同事合作，我们 发现 地球的第一个大气层很可能是浓稠的，不宜食用的二氧化碳和氮气汤，就像我们今天在金星上看到的那样。

　　地球如何获得第一层大气

　　像地球这样的岩石行星是通过称为“吸积”的过程而诞生的，最初，小颗粒在重力的作用下聚集在一起，形成越来越大的物体。较小的物体称为“行星小行星”，看起来像小行星，而下一个更大的物体是“行星胚胎”。早期太阳系中可能有许多行星胚胎，但唯一仍然存活的是火星，它不是像地球或金星这样的成熟行星。

　　积聚的后期涉及巨大的冲击，释放出大量的能量。我们认为，对地球积聚的最后影响涉及火星大小的胚胎撞击生长中的地球，使我们的月球旋转，并使剩下的大部分或全部融化。

　　撞击将使地球覆盖在被称为“岩浆海洋”的全球熔岩海洋中。岩浆海洋本来会泄漏氢气，碳，氧气和氮气，形成地球的第一层大气。

　　第一种气氛是什么样的

　　我们想确切地知道这将是什么样的气氛，以及它会如何变化，以及下面的岩浆海洋正在冷却。要了解的关键是元素氧发生了什么，因为它控制其他元素的结合方式。

　　如果周围氧气很少，那么大气中将充满氢气（H 2），氨气（NH 3）和一氧化碳（CO）气体。有了充足的氧气，它就可以由更加友好的混合气体制成：二氧化碳（CO 2），水蒸气（H 2 O）和分子氮（N 2）。

　　因此，我们需要计算岩浆海洋中氧气的化学性质。关键是要确定有多少氧化学结合到元素铁上。如果氧气很多，它会以3：2的比例与铁键合，但是如果氧气较少，我们会看到1：1的比例。实际比率在这些极端之间可能有所不同。

　　当岩浆海洋最终冷却下来时，它变成了地球的地幔（行星地壳下方的岩石层）。因此，我们假设岩浆海洋中的氧-铁结合率与今天的地幔中的氧-铁结合率相同。

　　我们有大量的地幔样品，其中一些是由火山喷发带到地表的，其他则是由构造过程带到地表的。通过这些，我们可以得出如何在实验室中将匹配的化学物质混合在一起的方法。

　　在实验室里

　　我们确定该气氛由CO 2和H 2 O组成。氮会以元素形式存在（N 2），而不是有毒的氨气（NH 3）。

　　但是，当岩浆海洋降温时会发生什么呢？似乎地球早已冷却到足以使水蒸气从大气中凝结而形成的液态海洋，就像我们今天看到的那样。这将使大气中的CO2含量为97％，N2含量为3％，总压力约为当今大气压的70倍。谈谈温室效应！但是太阳的  亮度不到现在的四分之三。

　　地球如何避免金星的命运

　　CO 2与N 2的比值惊人地类似于金星上当前的气氛。那么，为什么金星而不是地球会保留我们今天所观察到的地狱般炽热而有毒的环境？

　　答案是金星离太阳太近了。根本没有冷却到足以形成海洋的水。取而代之的是，大气中的水以水蒸气的形式保留下来，并缓慢但不可避免地散失到太空中。

　　在地球早期，海洋通过与岩石的反应缓慢而稳定地从大气中吸收了二氧化碳，而岩石的反应是诺贝尔奖得主发现后在过去70年来被科学称为“乌里反应”，并减少了大气压力到我们今天所观察到的

　　因此，尽管两个行星的起步几乎相同，但它们离太阳的距离不同却使它们走上了歧途。地球变得更有利于生命，而金星变得越来越荒凉。