최상의 답변
Silem의 대답은 매우 좋습니다. 조금만 더 자세히 설명하겠습니다. Silem이 말한 것처럼 산소는 별에서 유래합니다. 별이 형성되기 전의 초기 우주에는 산소가 존재하지 않았으며, 뜨거운 초기 우주에서 응축 된 수소, 헬륨 및 소량의 리튬 만있었습니다. 산소는 초기 우주의이 세 가지 구성 요소를 산소와 같은 더 무거운 요소로 융합 한 거대한 별에서 나옵니다. 이 거대한 별이 폭발 할 때 그들은 가스와 먼지 구름에 더 무거운 원소를 흩뿌립니다.
우리 태양계를 형성 한 먼지와 가스 구름은 이전에 폭발했던 거대한 별의 물질로 풍부 해졌습니다. 이것이 바로 산소가 지구의 일부가 된 이유입니다.
대기의 자유 산소는 광합성에서 비롯됩니다. 산소는 매우 활동적인 요소이며 다른 요소와 결합하기를 원합니다. 따라서 산소는 지구 형성의 일부는 물, 이산화탄소, 규산염, 산화철 등과 같은 화학 화합물의 형태였습니다. “자유”결합되지 않은 형태는 거의 없었습니다. 광합성은 결합 된 산소를 제거합니다. Silem이 화학 방정식에서 보여주는 것처럼 수소를 물로 사용합니다. 그러나 처음 20 억 년 동안 지구의 초기 대기에는 사실상 자유 산소가 없었습니다.
그래서 현재 지구상에있는 자유 산소가 풍부한 대기를 만들기 위해 살아있는 유기체에 의한 광합성이 필요했습니다. 광합성을 처음 사용한 유기체는 시아 노 박테리아라고 불리며 살기 위해 산소가 필요하지 않고 생물학적 에너지 생성 과정의 부산물로 산소를 생산합니다. 산소가 필요하지 않은 박테리아를 혐기성 박테리아라고합니다. 약 30 억년 전부터 시아 노 박테리아는 지구의 대기를 산소가없는 상태에서 오늘날 우리가 가진 21 \%의 산소로 전환하기 시작했습니다.이를 “대기 산소화 사건”(GOE)이라고합니다. 결국 다른 더 복잡한 유기체가 시아 노 박테리아를 포함합니다. 공생 적으로이 공생 시아 노 박테리아는 식물의 엽록체가되었습니다. 이것은 실제로 광합성을 수행하는 식물의 일부입니다.
시아 노 박테리아가 생성 한 산소는 그 안에 살고 있던 다른 혐기성 생명체에게 독성이있었습니다. 대기에 산소를 도입 한 결과 다른 많은 혐기성 단세포 유기체가 엄청나게 멸종되었습니다. 이러한 초기 혐기성 박테리아 중 일부는 살아남아 오늘날 우리와 함께 있습니다. 생물학적으로 대기 산소를 사용하여 에너지를 만드는 다른 형태의 생명체,이 과정을 “호기성 호흡”이라고합니다. 이로부터 혜택을받은 유기체 중 하나는 인간입니다.
답변
대기 중의 자유 산소는 거의 전적으로 광합성에서 나옵니다.
산소는 우주에서 세 번째로 풍부한 원소이므로 그 원소가 부족하지 않습니다. 지구; 그러나 대부분은 물과 미네랄과 같은 화합물에 갇혀 있습니다. 산소는 반응성이 높기 때문입니다. 생명이없는 행성에서는 환경에 높은 농도의 자유 산소를 기대하지 않을 것입니다.
생명이 광합성 능력을 발전 시켰을 때 폐기물로 O\_2를 생성하기 시작했습니다. 기본 방정식은 다음과 같습니다.
6CO\_2 + 6H\_2O → C\_6H\_ {12} O\_6 + 6O\_2
분명히 실제 과정은 많은 효소와 중간 생성물을 포함하기 때문에 훨씬 더 복잡합니다. 지금 당장은 관련이 없습니다.
최초의 광합성 기는 환경의 다른 요소와 반응 할 수있는 것보다 더 빨리 자유 산소를 생성했습니다. 사실 소위 산소 재앙 은 신진 대사를 통해 과도한 산소를 처리 할 수없는 많은 유기체를 죽였습니다. 결국 산소와 반응 할 수있는 모든 노출 된 표면은 적절하게 산화되었고 초과분은 공기와 물에 축적되기 시작했습니다. 이것이 바로 대기의 현재 O\_2의 출처입니다.
참고 : 과학자들은 행성 대기에서 자유 산소의 스펙트럼 신호를 찾아 외계 행성에 생명체가 있는지 여부를 결정할 수 있다고 생각합니다. 생명이없는 세상에서는 다량의 자유 산소가 예상되지 않습니다.