地球上的大气成分含量是从何实验中得知的？
哎？你是在上个问题里评论的小伙伴么？我还没来得及回答，没想到跑这里提问了。不过也是我来答，哈哈很失望吧。
二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过实验得出了空气由氧气和氮气组成。
大概是这样子的，拉瓦锡在密闭的容器中，加热汞。然后他发现密闭的容器中，空气体积减少了五分之一左右。这时汞还剩一部分没变粉末。
后来再用剩下的气体和其他物质试着反应，发现这些剩下的气体不能助燃也不能拿来呼吸，他就觉得这是氮气。
19世纪前，人们认为空气中仅有氮气与氧气。后来陆续发现了一些稀有气体。目前，人们已能精确测量空气成分。
怎么测量其他比较少的成分就有点复杂了，想知道的话我再补充吧。
历史上的人们是怎样研究空气的组成的？
最初“空气”一词由道教著作衍生而来。也写作“ 空炁 ”。
宋 苏轼《龙虎铅汞论》：“方调息时，则漱而烹之，须满口而后嚥。若未满，且留口中，候后次，仍以空气送至丹田，常以意养之。”
作为道教理论之一，在道教成熟时（东汉顺帝时）就应该出现了。
但古义的“空气”指的是人的元气、清气、气息，与今天的空气意义不太相同。今天的“空气”一词更多指的是地球的大气。
在远古时代，空气曾被人们认为是简单的物质，在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验，推断空气的组成是复杂的。德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论，就是“燃素学说”。他认为有一种看不见的所谓的燃素，存在于可燃物质内。因在很长一段时间内，人们一直把空气看成是一种物质．到了18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国科学家普利斯特里分别制得氧气；1774年法国化学家拉瓦锡通过实验得出了一个重要的结论：空气是由氧气和氮气组成的，则较早通过实验研究得出“空气是由。
为什么，地球上有氧气，而别的星球上都几乎没有呢？
首先，氧元素是宇宙中第三多的元素。那为什么其他星球上却很少看到氧气呢？
首先，恒星是等离子体，不存在气体形态的氧，所以先排除了。
然后，我们就以太阳系为例，看看八大行星都因为什么很少存在氧气吧。
木星和土星是太阳系最大的两颗行星，也是气态行星。由于自身引力比较稳，他们基本保持了氢和氦这两种宇宙元素，木星中氢、氦元素的含量有90%左右。
天王星和海王星较小，距离太阳也比较远，属于“冰巨星”，它们的氢和氦仅有约20%，除此以外还有碳、氧、氮、硫等元素。但氧元素主要以冰的形式存在，构成一个冰质内核，大气里仍然以氢和氦为主。
这样就只剩下四颗类地行星了，相对于另外四巨头，它们都距离太阳比较近。它们的大气成分，我们主要考虑这几方面：
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。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。】
【散逸比率，纯粹按照气体计算。考虑整个星球的大气演变还需要考虑氢键、反应性等。（本图引用土豆泥，感谢！）】
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。
【太阳风把类地行星上的轻元素吹走了好多……】
太阳风实质是加速了自然散逸。
说完了这两条，我们再看看四颗类地行星的现状：
1，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。
2，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。
3，地球
不近不远，不是吗？该走的【氦（4）、甲烷（16）、氖（20）】走了，不该走的【氧气（32）、二氧化碳（44）、氨（17）、水（18）】都留下来了，似乎只能用人择原理来解释了。
4，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。
说的似乎很轻巧，然而地球上出现氧气，也是一个很艰难的过程呢。
地球自46亿年前诞生，在最早的5亿年内，地球如同人间地狱，表面是一片烈焰火海，是任何生命的死地。大约40亿年前，地球逐渐冷却下来，诞生了最原始的生命，又过了5亿年，出现了最早的可以光合作用的微生物，证据来自澳大利亚沿海叠层石上的蓝藻化石。
【澳大利亚沿海，这片海域上的叠层石距今约35亿年。】
这些最早的生命不断的排出氧气，努力了11亿年，到了距今24亿年前左右，才将大气中的氧气成分提高。在这之前，也许是它们的数量太少，也许是地球上还有很多还原性金属、非金属矿物在不断被氧化，吸收氧气，空气中氧气的成分一直处于痕量。
对于地球来说，24亿年前左右是一个重大的时间节点，被称为“大氧化”，在此之前的10亿年里，地球不可谓没有生机，有众多的需氧型生物，也有很多厌氧型生物。氧气成分的提升，对后者来说是致命的，因为氧气是强氧化剂，对于需氧型生物是生命气息，而对厌氧型生物简直是毒气。
到了现在，厌氧型生物只能被逼到海底、火山口等犄角旮旯的地方，而需氧型生物则不断发展壮大。我们是不是可以说，地球失去了另一种可能性？
【空气中氧气成分变化的历史，横轴的单位是10亿年。24亿年前有一个重大节点：大氧化。】
当然我们无需后悔，毕竟，现在的地球是充满绿色生机的，是属于我们需氧型生物的。确实，在“大氧化”之后，需氧型生物得到了大发展，多细胞生物出现，植物出现，动物出现，直到现在光辉灿烂的生物多样性，我们还在享受着“大氧化”的荫泽。
也许，未来，我们需要改造其他星球的时候，也需要投放一些最早的可以产生光合作用的微生物到其他星球。只是，我们能等11亿年吗？
【寒武纪物种大爆发，一定是踩在“大氧化”事件的肩膀上。】
氧元素在宇宙中或许并不少见，但是拥有持久的大气层，其中富含氧气成分的星球，在我们目前认知的宇宙中，地球的确是独一份的。
但我们对氧气的理解，或许有些偏差哦。
地球原本并没有氧气35亿年前的地球，是一个年轻的地球，那是生命才刚刚起步，那个古老的年代我们现在叫做太古代。
如果你有幸能搭乘上时间机器，回到那个时代，你绝对会马上逃离回来，因为那是候的地球，别说氧气，连空气都不多。在20亿年时间里，细菌是惟一的生命形式。对于复杂的生命形式，那是的地球就是一个禁区。
在生命诞生之后的头10亿年里，藻青菌，或称蓝绿藻，学会了利用存在于水中的特别丰富的氢。它们吸进水分子，吃掉了氢，排出了氧，这个过程我们现在称为——光合作用。随着藻青菌的增加，我们的地球才开始充满氧气。
氧气从根本上说——是有害的当这个世界开始充满氧气，认为氧是有毒的微生生——比比皆是。对于厌氧菌来说，氧气是剧毒的。
我们人体的白血球杀死入侵细菌的方式，其实就是用氧来杀死它们。氧气并不是同学们想象中那么美好，对于能逐步进化利用氧的生物来说，可能没什么感觉，但是，它却是一种可怕的东西。氧会使使黄油变质，使铁生锈。连我们人体本身对氧的耐受力也是有限度的。正常状态之下，我们细胞里的氧气浓度，只有大气里的大约十分之一，一旦超过这个浓度，人体将被摧毁。
氧的益处氧有一个无可比拟的优势，让复杂的生物权衡利弊后，最终接受了它。氧能提高产生能量的效力，一些生物进化后接受了它，就有机会打垮与之竞争的其他生物。
举个简单的例子，你和我的消化系统内部，仍旧有相当数量的原始细菌群落就生活在里面，帮助消化你的食物，但它们极度厌恶哪怕是一丁点儿的氧气，它们就是当时被排挤掉的古老物种的残留。
当大气里的氧浓度大体上达到了现在的水平之时，生命的形式就有了向复杂方向发展的动力。而氧无疑就是那个加速器。
结语碳基生命的我们，多亏了氧气的滋养；但正是地球生命的出现，把氧气从化合物中分离出来到大气层中。
这仿佛一个先有鸡还是先有蛋的循环。
别的行星上，没有氧气的存在，光合作用的生命形式就不复存在；而生命的缺失，氧气也是无源之水，只能沉睡在矿石之中了。
我是猫先生，感谢阅读。
