研究:地球至少在27亿年前就为生命的多样性爆发做好了准备

2021-07-06 13:43:18 信息来源:网络
  一项对古代钻石的研究表明,地球大气的基本化学成分至少在27亿年前形成,使地球适合生命多样性的爆炸。古代岩石中发现的钻石中保存的挥发性气体的比例与今天地帘中发现的比例相似,相反,过去几十亿年来,大气中挥发性气体的比例没有根本变化。
  由此可见,支持生命的基本条件之一是给予生命的要素足够的数量在地球形成后不久就出现,从此相当稳定。
  该研究的最高研究人员MichaelBroadly博士在戈德施密特地球化学会议上介绍了该研究。大气中挥发性物质的比例和构成反映了在地板上发现的情况,这些钻石在27亿年前形成以来,没有找到发生重大变化的证据。
  挥发物如氢、氮、霓虹和含碳物是轻化学元素和化合物,容易因热或压力变化而蒸发。它们是生命所必需的,尤其是碳氮。并非所有的行星都富含挥发物。此外,地球和金星是挥发性物质丰富的星球,火星和月球把大部分挥发性物质扔进宇宙。一般来说,富含挥发性物质的行星更有可能维持生命,因此在远恒星周围的行星(系外行星)寻找生命的工作主要集中在寻找挥发性物质上。
  在地球上,挥发性物质大多从地球内部出现,通过火山爆炸等被带到地表。了解挥发性物质什么时候到达地球大气层是了解地球上什么时候适合生命起源和发展的关键,但是到目前为止还没有办法了解远方的这些条件。
  目前,来自法国和加拿大的研究人员通过使用旧钻石作为时间胶囊来研究远离过去地幕深处的情况。对这些钻石中含有气体的研究表明,地幕的挥发性成分在过去27亿年中几乎没有变化。
  研究地球现代地帘的构成比较简单。地帘层平均从地表以下30公里左右开始,可以收集火山喷发的样品,研究被困的流体和气体。但是,地壳通过板结构的搅拌,意味着年代较早的样品大部分被破坏。但钻石相对坚固,是理想的时间胶囊。我们研究了加拿大苏必利尔湖瓦瓦保存了27亿年的岩石中的钻石。这意味着这些钻石至少和所在的岩石一样古老。确定钻石的年代是非常困难的,所以给了我们确定最小年龄的好运机会。这些钻石极为稀有,不像我们想到钻石时想到的那些美丽的宝石。我们加热到2000度以上,变成石墨释放少量气体进行测量。
  研究小组测量了氦、霓虹和氩的同位素,发现比例与今天在地板上发现的相似。这意味着在地球生命的大部分时间,主要挥发性要素在地帘和大气之间的分布相当稳定的可能性很高。地帘是地壳与地核之间的部分,占地球体积的约84%。
  这是惊人的结果。这意味着我们目前看到的富含挥发性物质的环境并不是最近才发展起来的,所以为生命的发展提供了适当的条件。根据我们的工作,这些条件至少存在于27亿年前,但我们使用的钻石可能更古老,因此这些条件可能比我们27亿年前的临界值早。
  加拿大阿尔伯塔大学的Suzette,Timmerman博士评论说:钻石是独特的样品。因为在形成过程中锁定了成分。Wawa纤维状钻石的年龄超过了27亿岁,特别值得研究,为新太古时代的挥发性成分提供了重要的线索。值得一提的是,在27亿年前脱气了。这项工作是了解地球历史前半部分地幕(大气)的重要一步,为进一步的问题和研究开辟了道路。
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