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原始地球の大気組成、太陽系の中で地球だけが異質

      2019/08/19

宇宙に惑星ができた由来
これを考えると…

太陽系の惑星は、
どれも同じ素材から一緒に
生まれた兄弟のようなものですが、

その中で、

地球だけが生命体を発生させる
環境条件を持つことができたのです。

現在、地球を取り巻いている
大気ガスについても同じ事が言えます。

つまり、

太陽系の惑星の中で、

地球だけが他の惑星とは
全く異なった素性の大気を
持っているのです。

ということはつまり、

原始地球の大気組成こそ、
生命体状の大きな鍵を
握っているのかもしれません。

惑星の最初の大気は、

太陽系が生まれた時の
揮発成分でできた

水素、メタン、アンモニア
などであり、

これらのガスは、

木星から外側にある
外惑星には現在も残っています。

かつて、原始地球も
こうした大気を持っていた
と考えられていましたが、

その後の研究で原始地球には
メタンやアンモニアは
存在しなかった事が明らかになり、

この種の研究は
暗礁に乗り上げたようです。

さらに、

火星より内側にある
ない惑星は太陽に近いため、

最初の大気は太陽風に
吹き飛ばされてしまったが、

その後でドロドロに溶けていた
惑星内部から噴き出した脱ガスが
原始大気になった

と考えられるようになります。

地球以外の内惑星の大気は
二酸化炭素が主成分ですから、

この脱ガスは水蒸気と二酸化炭素
であったと考えられています。

したがって、原始地球の大気も

水蒸気、一酸化炭素、二酸化炭素
窒素を主成分とする酸化型の
大気だったと考えられています。

それなのに、

現在の地球は、

窒素78パーセント、
酸素21パーセント、
アルゴン0.9パーセント、
二酸化炭素0.03パーセント、

という大気組成に
変わってしまっています。

なぜ、

このような大幅な大気組成の
変化が起きたのでしょう?

中でも多くの研究者が注目するのは、

どうして二酸化炭素が減り
酸素が増えたのかという点です。

数気圧もあった二酸化炭素が
わずか0.03パーセントまで減り、

ほとんどなかった酸素が
21パーセントにも増えた
という大きな変化があったのですから、

そこには何らかの原因が
あったはずです。

この変化は現在では
以下のように説明されています。

まず二酸化炭素が減った理由として、

二酸化炭素が海水に溶けて
炭酸塩として凝集、沈殿していった
というものです。

これが最も分かりやすい
考え方ですが、

本当にそうなのでしょうか。

現在、炭酸塩の一種である
石灰岩は地球にたくさんあります。

そのほか、植物や動物の
体内にも蓄積されています。

しかし、

それらを見積もってみても
原始地球にあったと思われる
二酸化炭素の量には到底
足りそうもないです。

では残りの二酸化炭素は
どこにいってしまったのでしょう。

もちろん真偽のほどは
諸説仮説があるでしょうが、

二酸化炭素は減少したのでなく、
もともと現在のレベルと同じくらい
少なかったのではないでしょうか。

二酸化炭素や酸素と同様に
重要なはずの窒素について
脱ガス説で説明されています。

つまり、

岩石中にはもともと多くの
窒素が包含されており、

一旦溶けた岩石が冷却する際に
ガスを大気中に放出した
というわけです。

しかし、

これを裏付ける証拠はどこにもありません。

もし岩石が窒素を包含していたなら、

岩石中にSi3N4(窒化ケイ素)や
AlN(窒化アルミニウム)などの
窒素化合物が必ず存在するはずですが、

どんな深いところの岩石も
全て酸化物なのです。

つまり、

このように窒素についても
まだ仮説の域を出ない点が
残されているのです。

 - 微生物と発酵食品の深すぎる世界