这个模型揭示了古代地球的气氛有多么不同，以及生命可能是如何第一次出现的。
揭开遥远行星秘密的关键始于地球。东北大学、东京大学和北海道大学的研究人员开发了一种模型，考虑了不同的大气化学反应，以估算地球的大气和生命的最初迹象是如何演变的。
“古代地球与我们目前的家园完全不同，”东北大学的山田胜友（Shungo Koyama）解释道，“那是一个更加恶劣的地方；富含金属铁，拥有含氢和甲烷的气氛。”这些分子包含了生命最初形成的重要线索。当暴露在太阳的紫外线（UV）辐射下时，它们经历一种化学反应，产生有机物（也称为“生命的构建块”）。这些有机物的一部分是基本生物分子的前体，例如氨基酸和核酸。
然而，理解紫外线辐射的作用是困难的。首先，这种类型的大气是不稳定的，并且由于大气化学反应可能经历快速变化。其次，当紫外线辐射有效地分解大气中的水蒸气并形成氧化分子时，精确的分支比率和时间尺度尚未确定。为了应对这些问题，创建了一个一维光化学模型，以准确预测很久以前地球的大气状况。
计算结果表明，大部分氢气被损失到太空，而像乙炔（从甲烷产生）这样的氢化碳屏蔽了紫外线辐射。紫外线辐射的抑制显著减少了水蒸气的分解和随后的甲烷氧化，从而增强了有机物的产生。如果最初的甲烷量等同于当前地球表面所发现的碳量，可能会形成数百米厚的有机层。
“可能积累了有机物，形成类似富集重要构建块的汤。这可能是生命最初在地球上出现的源头，”东北大学的吉田达也（Tatsuya Yoshida）提出。
这个模型建议古代地球的大气与我们今天在邻近行星上看到的极为相似：金星和火星。然而，尽管他们接近，地球却演变成了一个完全不同的环境。研究人员正在努力理解是什么使地球如此特别。因此，这个模型使我们能够加深对地球大气演化和生命起源是否独特或与其他行星系统共享共同模式的理解。
