形成于27亿年前火山岩中的泡沫有助于揭晓原始地球的状况，这项气体泡沫研究表明早期地球大气层非常稀薄，气压仅是当前的一半。

这项发现与之前人们认为的观点并不一致，之前科学家猜测早期地球具有密集大气层，这是因为太阳光线昏暗，太阳光线亮度仅是当前的15%。随着时间的推移，太阳逐渐变亮，这是恒星正常进化的一部分。

除了太阳光线昏暗，早期地球空气中缺少氧气，月球距离非常近，因此潮汐作用力非常强。研究报告负责人、美国华盛顿大学圣乔恩-索姆(Sanjoy Som)指出，地球旋转速度非常快，因此白天时间很短，唯一的生命形式是单细胞微生物。这项发现证实行星环境完全不同于现代维持生命存活的地球表面。

索姆强调称，生命并不需要现今地球的条件状况来维持和存活，在太阳系之外行星搜寻宜居环境是非常重要的。科学家在西澳大利亚州进行了勘测，研究报告合著作者、西澳大利亚大学蒂姆-布莱克(Tim Blake)发现了暴露27亿年前火山岩浆的比斯利河，该熔岩流最低端有“熔岩脚趾”，钻入玻璃碎片之中，证实熔岩最终进入海水。

研究小组对叠加熔岩进行钻探，检测远古火山熔岩中的气体，顶部和底部的熔岩流快速冷却，捕获在底部熔岩中的气泡小于顶部熔岩中的气泡。气泡大小差异显示27亿年前伴随着熔岩逐渐冷却气压值将下降，火山熔岩层的大致测量暗示着早期地球较稀薄。

对几处熔岩流进行更多的X射线扫描得出结果是，这些气泡表明27亿年前地球大气压力不足现今的二分之一。27亿年前地球仅存活着单细胞微生物，太阳光线强度仅是现今的15%，大气层中并不含有氧气。但是这项最新研究比之前的观点更具研究意义，稀薄大气层可以影响风力和其它气候，甚至可以改变液体沸点。布莱克说：“我们将继续进行分析，同时我们需要一段时间来消化所有可能性结果。”

其它地质证据显示，早期地球存在着液态水，因此早期大气层肯定存在着许多吸热的温室气体，例如：甲烷、二氧化碳和少量氮。目前，这项最新研究报告发表在近期出版的《自然地球科学杂志》上。

揭秘地球上的臭氧层形成的原因及其作用

臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气，把它分为两个原子，然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个继续的过程臭氧氧气循环，如此产生臭氧层。自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造。2011年11月1日，日本气象厅发布的消息称，2016年以来测到的南极上空臭氧层空洞面积的最大值超过2015年，已相当于过去10年的平均水平值。

以上说臭氧层是由紫外线和氧气结合后，形成氧分子和氧原子，形成臭氧层。问题一，紫外线不带臭，氧气也不带臭，所以紫外经和氧气结合后也不该带臭；问题二，紫外线与氧气的结合不单在表层，表层以内的地球空间都同样有紫外线和氧气结合的机会，照这么说来臭氧层就不该只是3mm（1气压）的厚度，而是20-50千米之内全都是臭氧层。结合问题一，二的解释是：地球的引力是20-50千米的高度，在这个引力范围内，地球聚集着氧气及其它多种空气成份（包括臭气），3mm的臭氧层只是地球引力边缘与宇宙的分界点。

命名

人类真正认识臭氧是在150多年以前，德国先贝因（Schanbein）博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味难闻，由此将其命名为臭氧。

形成

自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大气中，我们称之为臭氧层。

臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道，太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。如与氢（H2）反应生成水（H2O），与碳（C）反应生成二氧化碳（CO2）。同样的，与氧分子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。

数据

在这么广大的区域内，臭氧估计小于大气的十万分之一。如果在0℃的温度下，把地球大气层中所有的臭氧全部压缩到一个标准大气压，则它也只能形成约3毫米厚的一层气体。那么，地球表面是否有臭氧存在呢？回答是肯定的。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多，存在比较丰富的臭氧。

作用

大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用，臭氧层能够吸收太阳光臭氧层阻挡紫外线中的波长306.3nm以下的紫外线，主要是一部分UV—B（波长290～300nm）和全部的UV—C（波长<290nm=，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。其二为加热作用，臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空15～50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气，所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为温室气体的作用，在对流层上部和平流层底部，即在气温很低的这一高度，臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少，则会产生使地面气温下降的动力。因此，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射（240－329纳米，称为UV-B波长），为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面，臭氧遍布整个对流层，却起着温室气体的不利作用。在平流层中臭氧耗损，主要是通过动态迁移到对流层，在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子，从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。

如太阳喷发“超级耀斑”可摧毁地球大气层

地球经常遭受太阳风暴侵袭，如果太阳喷发的磁性微粒足够强，可以摧毁地球。目前最新研究称，如果太阳爆发超级耀斑，将对地球带来灭顶之灾。

据报道，地球经常遭受太阳喷发的侵袭，但是除了地球极地出现美丽极光之外，其它地区遭受的影响甚微。如果能量粒子喷发足够强烈，将对地球构成毁灭性破坏，摧毁地面电力系统，破坏地球大气层。目前，一支天文学家小组发现太阳有能力制造类似其它恒星的“超级耀斑”。

虽然研究人员表示太阳出现“超级耀斑”的概率非常低，但强调称不是不可能发生的，或将成为可怕的地球灾难。太阳耀斑出现于太阳表面大型磁场崩溃的时候，发生时大量磁场能量将释放出来。

在大型太阳爆发阶段，太阳将喷涌大量炽热等离子，会对地球构成影响，尤其是会影响人造卫星和通讯设备。然而太阳爆发并不像其它恒星那么强烈，形成所谓的“超级耀斑”。由于4年前开普勒探测器多次发现宇宙超级耀斑现象，随后引起天文学家的高度重视，他们猜测是否太阳也会制造超级耀斑。

丹麦奥尔胡斯大学科学家克里斯托弗-卡罗夫(Christoffer Karoff)带领一支国际研究小组，基于大约10万颗恒星表面磁场观测数据来解答这一问题，研究小组对每颗恒星的光谱进行了分析，恒星光谱可以呈现出颜色、波长以及恒星光线。

目前一些较短紫外线波长可用于测量恒星周围的磁场，这些观测数据是由中国郭守敬望远镜获得的。卡罗夫解释称，具有超级耀斑的恒星表面磁场通常比太阳磁场更强，这正是我们所期望的，如果超级耀斑以太阳耀斑的相同方式出现，则暗示着太阳磁场过于虚弱，难以形成超级耀斑，否则我们将目击它的出现。

然而，由于缺乏所有超级耀斑恒星的分析，大约10%恒星的磁场类似于或者弱于太阳磁场，因此虽然太阳很难出现超级耀斑现象，但并不是不可能出现。并且部分存在超级耀斑的恒星磁场比太阳磁场更弱。

如果太阳爆发超级耀斑，将对地球造成毁灭性破坏，不仅地球上所有电子设备都将损坏，还将破坏地球大气层，直接影响地球生命的生存。同时，有证据表明公元775年太阳曾出现过一次小型超级耀斑。这项最新研究报告发表在近期出版的《自然通讯》杂志上。

NASA科学家40年来首次在火星大气层探测到氧原子

最近，美国国家航空航天局(NASA)表示，研究人员40年来首次在火星大气层探测到氧原子的存在。

报道称，科学家使用同温层红外线天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA)上的仪器，探测到氧原子出现在火星大气上部中间层的区域。火星大气层的氧原子会影响其他气体逃逸的方式，因此对该行星的大气层有显著影响。此发现有助NASA甚至全人类认识火星大气层。

NASA打算在2030年代派人上火星，为人类新家园打开一条出路。科学家将持续使用SOFIA来研究火星大气层的变化，以便更好地了解其大气层。

据悉，SOFIA是由一架商用波音747SP飞机改装而成，它携带直径100英寸的望远镜，在3.7万至4.5万英尺的高空进行红外光天文学研究。因其位于地球大气层的上方，可避开空气中大部分会阻挡红外光的水分。

科学家上次在火星大气层探测到氧原子，是在1970年代的维京(Viking)和水手(Mariner)探测任务，此次的发现距离上次已长达40年之久。（如需转载，请注明来源自科技世界网）

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