研究：月球的出現或有助於地球製造氧氣

考古學家發現地球在早期的時候氧氣量很低，根本不足以支持現在地球生物圈的活動。之後氧氣的含量並不是穩步增加達到今天的水平，而是出現幾次飆升的時期。9月2日發表於《自然·地球科學》（Nature Geoscience）的研究提出，地球上含氧量大幅提升很可能和月球的作用相關。

科學家目前掌握的信息認為，地球在誕生的初期大氣層中幾乎沒有氧氣。在距今大約20億年前的時候，氧氣的含量突然飆升到目前氧氣水平的百分之幾。在那之後這樣的氧氣水平維持了大約十億年後，又出現一次大幅的提升。

對於地球氧氣含量發展的過程，科學家提出過一些理論解釋。其中被較多人談論的是生物學家的說法：微生物的光合作用為地球提供了大量的氧氣。

這個說法有一定道理，但是無法解釋的是，這些微生物在地球氧氣量第一次飆升事件之前已經存在了，為什麼在後來十億年內並不是逐漸地推進地球上的氧氣含量？

其他科學家提出過幾種理論輔助解釋，比如火山噴發的氣體吸收了大量氧氣，消耗了氧氣，導致氧氣含量沒能繼續增加；有的說是因為當時環境沒有足夠的營養，一種特別能製造氧氣的藻類——藍藻不能大量繁殖。

這份新研究提出，地球上氧氣量的變化很可能與地球自轉時間的延長相關——地球自轉時間的變化和氧氣含量變化的時間點存在一致的地方，很可能這不是巧合。

關於地球自轉的時間，科學家目前認為也經歷了很大的變化。他們認為地球剛誕生的時候，每6小時自轉一圈，後來隨著海洋的形成和月球的出現，潮汐力增加了地球自轉的摩擦力，導致地球的自轉時間一步步調整，直到現在的24小時一圈。

但是這個時間調整的過程也不是均勻的。較多人認可的一個理論是，潮汐可分為海洋潮汐和大氣潮汐兩類。它們會相互抵消彼此的作用。這兩種潮汐力相互牽制，讓地球的自轉周期在長達十億年的時期內，都維持在21小時的水平。這份研究認為，這正好能解釋為什麼地球的氧氣含量在兩次飆升事件之間，有一個長達十億年的持平階段。

這份研究的主要參與者之一德國萊布尼茨熱帶海洋研究中心（Leibniz Center for Tropical Marine Researc）的生態學家陳努（Arjun Chennu）說，他們的分析模型顯示地球自轉周期的變化，延長了日照時間，促進了藍藻製造氧氣的能力。

他說，當地球自轉太快的時候，藍藻的造氧能力還沒達到高峰就已經傍晚了。後來地球自轉速度放慢一些，多出來的日照時間大幅促進了藍藻的造氧潛力。