4.5亿年前揭开了地球原始气氛的奥秘和生活的出现

地球的艺术例证今天和45亿年前。

由Eth研究员Paolo Sossi领导的国际科学家团队在地球氛围中获得了45亿年前的新洞察力。他们的结果对地球上可能的生命起源有影响。

十亿多年前，地球将很难认识。而不是我们今天所知的森林，山脉和海洋，我们的星球表面完全由岩浆覆盖 - 当火山爆发时出现的熔融岩石材料。这么大的科学界同意了。什么不太清楚是当时的气氛是什么样的。Eth苏黎世和NCCR行星高级研究员Paolo Sossi领导的新国际研究努力试图举起地球的一些神秘气氛的谜团。目前在科学进步期刊上发表了调查结果。

在实验室中制作岩浆

“十亿多年前，岩浆不断交换气体与上覆的气氛，”索斯开始解释。“空气和岩浆影响彼此。所以，你可以了解另一个人。“

为了了解地球的原始气氛，这与今天的原始气氛非常不同，研究人员因此在实验室中创造了自己的岩浆。它们通过将粉末混合匹配地球熔渣组成并加热粉末来实现。随着SOSSI指出的最新技术进展，声音简单的声音是什么：“我们的披风样粉的组成使得难以融化 - 我们需要大约2,000摄氏度的高°温。”

激光加热的空气动力悬浮炉，索斯世的实验中使用。

这需要一个由激光加热的特殊炉子，并且在其中，研究人员可以通过让气体混合物流在其周围流动的气流来浮动岩浆。这些气体混合物是合理的候选人，用于初义气氛，如45亿年前，影响了岩浆。因此，随着流动的每种气体混合物流动，岩浆变得略有不同。

“我们所寻求的关键差异是如何氧化岩浆内的铁变得变成了，”Sossi解释道。在不太准确的话：多么生锈。当铁满足氧气时，它会氧化并变成我们通常称为锈症的东西。因此，当科学家们在岩浆上吹过大量氧气时，岩浆内的铁变得更加氧化。

冷却的岩浆中的这种铁氧化水平给了Sossi和他的同事，他们可以比较自然发生的岩石，这些岩石今天弥补了地球的地幔 - 所谓的橄榄石。这些岩石中的铁氧仍然具有印记在其中的原始气氛的影响。因此，将天然恒星和实验室的比较，因此给了科学家们的线索关于他们的哪些气体混合物最接近地球的原始气氛。

该实验的这种特写显示了热岩浆样品，其被气体包围，从而保持悬浮液。

“我们发现的是，在从岩浆状态下冷却后，幼地的气氛略微氧化，二氧化碳作为其主要成分，以及氮气和一些水，”索西报道“。表面压力也高，目前的几乎一百次，由于热表面，大气的大气层得多。这些特征使得与当今金星的气氛更类似于今天的地球。

根据Sossi及其同事的说法，这一结果有两个主要结论：首先是地球和金星开始用非常相似的气氛，但后者随后由于靠近太阳和相关的较高温度而越近的水而失去了水。然而，地球留下了水，主要是海洋的形式。这些从空气中吸收了大量二氧化碳，从而显着降低了二氧化碳水平。

第二个结论是，目前地球生命的出现的流行理论似乎不太可能。这所谓的“米勒 - 富麦实验”，其中雷击罢工与某些气体（特别是氨和甲烷）相互作用以产生氨基酸 - 植物的建筑物块 - 本来难以实现。必要的气体根本不够丰富。

参考：“地球岩浆海洋的氧化还原状态及其维纳斯的早期氛围”由Paolo A. Sossi，Antony D. Burnham，James Badro，Antonio Lanzirotti，Matt Newville和Hugh St.c。2020年11月25日O'Neill，科学推进.DOI：
10.1126 / sciadv.abd1387