空气中的氮气会不会是史前文明核战的结果？ 第1页

楼主的脑洞有点大啊，可是我喜欢~~~。

其实，氮元素在宇宙中真的很稀少，具体见下图。

氮元素不仅比邻近的碳、氧少很多，就是和比它更重的氖、铁相比，都要少很多，这是我们讨论一切的前提。至于氮元素怎么来的，其他答主讲过了CNO循环，我们就不多说了。

按照目前的理论，我们的太阳系来自第二代恒星爆发后的产物，所以在46亿年前各大行星形成之初，大体上元素组分是一样的，氢和氦最多，然后是氧、碳、氖、铁、氮、硅、镁、硫。然而之后为什么八大行星各自不同呢，我们首先大致了解一下这几种元素的化学性质：

氦最惨，不能和其他元素化合，因此最轻（4）。

氢其实还好，它容易和氧、氮、碳化合，形成水（18）、氨（17）和甲烷（16）。

再看看碳，碳会和氢结合形成甲烷，碳还可以跟氧生成较重的二氧化碳（44），并进而和其他元素生成碳酸盐。碳酸盐基本都是固体，一部分可溶于水。碳元素还会搭起长链有机物的骨架，分子量大的有机物都不太容易挥发。

氮和碳类似，最简单的化合物是氢化物：氨（17）。单质氮气（28）比较稳定，氮可以形成硝酸盐，几乎都可以溶于水。

氧气（32）的反应活性很强，很容易和各种元素形成氧化物，金属氧化物大多是固体，非金属的氧化物一般也比较重，氧还容易形成含氧酸和含氧酸盐。

氖（20）和氦一样，几乎没有任何反应性。

镁是金属固体，不容易挥发，而且由于硅酸镁的熔点超级高，当别的矿物已经处于熔融状态，密度降低的情况下，它却仍然保持固体本色，不断往下沉，终于沉底到地幔。所以地球上的镁元素基本保留，让它稳坐地球元素排行榜第四把交椅。

单质硅是固体，其主要的化合物中，只有氟硅烷、氯硅烷和氢硅烷是气体，这些硅烷的反应活性还很强，很容易生成硅酸盐或者氟硅酸盐。此外，硅的氧化物二氧化硅是固体，熔点1650度，碳化硅是超级难熔的固体，熔点大约2700度，各种各样的硅酸盐更是固体，也都是超级难熔的物质，只有到了地幔中的高温才会熔融。

这里插播一个笑话，硅元素：“来吧，氧mm，不要总在外惹事了，来跟我一起过日子吧。”于是氧元素和硅元素结合成了稳定的硅酸盐矿物，过起了安安稳稳的小日子，氧顺便带来了一帮硅的小姨子们：“那家美女”（钠、钾、镁、铝）。

硫是一种亲铜元素，容易和各种金属形成硫化物矿物。另外硫也容易和氢形成硫化氢（34）。

铁就不用说了，妥妥的固体，最重，铁定沉入星球的最核心了。

好了，说完了化学性质，让我们看看都有哪些因素会影响行星的大气演变。

1，自然散逸

最多的几种元素中，铁、硅、镁的化合物主要都是固体，因此牢牢的固定在类地行星上。比如它们在地球上分别是地核、地幔和地壳里除了氧以外最多的元素。

而其他元素就比较“轻浮”了，首先是最轻的氦（4），然后是甲烷（16）和氖（20），氨（17）和水（18）由于氢键的原因，沸点较高，因此多留了一点。

也就是说，即使把一个星球孤零零的放在那，大气也会自动分出轻重高低，轻的就更容易散逸到太空。各种气体散逸速度大致排序如下：

氦（4）、甲烷（16）、氖（20）、氮气（28）、氧气（32）、二氧化碳（44）、氨（17）、水（18）

【这里氨和二氧化碳排序不确定，请大神指教。】

2，太阳风

太阳在无时不刻向外“吹风”，其实吹的是带电粒子，靠近的星球比较惨，大气每天受到冲击，较轻的元素（主要是氢、氦）就这样被“吹”跑了。

最近的水星根本形成不了大气。

没有磁场的星球尤其惨，比如金星转速太慢，形成不了磁场，太空探测器发现了一条向地球轨道延伸的彗星状尾巴。

地球比较好，有磁场保护，平常时候大部分带电粒子偏转，但太阳风力过强还是会“击穿”它，让我们看到美丽的极光。

火星比水星大，距离太阳的距离是水星的四倍，但人们认为太阳风已经将其原有大气的三分之一剥离，只留下了地球大气密度的百分之一。据测定，火星大气剥离的速度约为每秒100克。

因此，靠近太阳的四颗类地行星表面很难找到大量的氢和氦，就好像几个被太阳风剥光氢氦衣服后，只剩下几个石质裸核。而较远处的类木行星受太阳风影响极小，因此还能披上厚厚的氢氦衣服。

太阳风实质是加速了自然散逸。

3，引力

没错，就是引力。越大的星球“抓住”较轻物质的能力越强，比如质量最大的木星和土星的大气几乎全由最轻的氢、氦组成，中间一层厚厚的金属氢，最中间是一个相对较小的石质内核。

而较轻的天王星海王星的大气成分和木星差不多，也主要以氢氦组成，厚度却薄了很多，内部是一个冰、氨和甲烷组成的中间层，所以也称为“冰巨星”。

引力实质是阻挡自然散逸。

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好了，根据以上几种效应的叠加，我们再把八大行星一个个过目，看看有没有什么神迹，兼回答楼主的问题。

水星，没啥说的，离太阳最近，该吹的都被太阳风吹光了，只剩那么小一点。

金星，没有磁场，小分子都被太阳风吹光了，连水分子都被紫外线切割成氢气和氧气，然后再吹走。只剩下二氧化碳，引起了温室效应。之所以大气如此之厚，可以理解为气温失控以后，把地壳（似乎应该是金壳哦）里的碳酸盐都“蒸”出来二氧化碳，又加剧了温室效应。

地球，相当合理啊，不是吗？该走的走了，不该走的都留下来了，只能用人择原理来解释了。

什么？你问地球上为什么这么多氮气？

地球的大气层质量很大吗？有人计算过，约为5.3*10^15吨。而地球质量呢？约为6*10^21吨。这中间就查了6个数量级啊。

地壳里的氮元素只有17ppm，简直和铌、镓、锂等稀有元素差不多了。

氮元素对生命堪称营养元素，然而生物圈能需要多少氮元素呢。氮循环和氧循环、碳循环相比，是在是不值一提了。

火星，相对于地球，引力还是稍小了点，氮气没留住，氧气一部分吹走了，一部分结合成二氧化碳，一部分固化于氧化铁表面。

木星，土星等类木行星就更简单了，越大的星球里面氢氦基数越大。就那么多氮元素做分子，就看你能留下多少氢氦做分母咯。

其实，楼主不如从下面这个思路开脑洞，生命可能来自火星，理由就是固氮。

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有人说直接贴结论，其实很显而易见了啊：

1，宇宙中的氮本来就不多，就看谁能留得住咯。

2，自然散逸，考虑化学性质，能形成化合物的更容易留下

3，具体到每个行星上，还要考虑以下因素：

a）太阳风（距离太阳远近、磁场等）

b）引力（行星大小）