ブルース・フェグリーは隕石を調べます。画像クレジット：WUSTLクリックして拡大
コンドライトと呼ばれる原始隕石をモデルとして使用して、セントルイスのワシントン大学の地球および惑星の科学者はガス放出計算を実行し、初期の地球の大気はメタン、アンモニア、水素、および水蒸気で一杯の還元性の大気であったことを示しました。
この発見をするにあたり、芸術と科学の地球惑星科学のブルースフェーグレー博士、および研究室助手であるローラシェーファーは、生命の起源に関する最も有名で論争の的となっている理論の1つである1953年のミラーを再活性化しました。 -Urey実験。生物を進化させるために必要な有機化合物を生成しました。
コンドライトは比較的変化のない太陽系星雲のサンプルであると、大学の惑星化学研究所を率いるフェグレーによれば、科学者たちは長い間、それらが惑星の構成要素であると信じてきました。しかし、原始的なコンドライトの惑星がどのような大気を生成するかを決定した人はいません。
「私たちは惑星がコンドライト状の物質で形成されたと想定し、惑星を層に区分し、隕石の混合物の組成を使用して、それらの層のそれぞれから発生するガスを計算しました」とシェーファーは述べた。 「ほとんどの隕石混合物で非常に還元的な雰囲気を見つけたので、メタンとアンモニアがたくさんあります。」
還元性雰囲気では、水素は存在しますが、酸素は存在しません。 Miller-Urey実験が機能するためには、還元雰囲気が必要です。酸化雰囲気は有機化合物の製造を不可能にします。それでも、地質学者の主要な派遣団は、現代の火山ガスを初期大気のモデルとして使用しているため、水素が少なく二酸化炭素が豊富な大気が存在すると信じています。火山ガスは水、二酸化炭素、二酸化硫黄が豊富ですが、アンモニアやメタンは含まれていません。
「地質学者はMiller-Ureyのシナリオに異議を唱えていますが、彼らが忘れているように見えるのは、コンドライトから地球を組み立てると、地球を形成するために組み立てられたこれらのすべての物質を加熱することから発生するわずかに異なるガスが得られるということです。私たちの計算は、この還元的な雰囲気を得るための自然な説明を提供します」とFegleyは言いました。
シェーファー氏は、9月4〜9日にイギリスのケンブリッジで開催された米国天文学会の惑星科学部門の年次総会で、調査結果を発表しました。
シェーファーとフェグリーは、地球と惑星の科学者が地球を作るのに役立つと信じているさまざまな種類のコンドライトを調べました。彼らは化学平衡のための高度なコンピューターコードを使用して、隕石の鉱物が加熱されて互いに反応したときに何が起こるかを理解しました。たとえば、炭酸カルシウムは加熱されて分解すると、炭酸ガスを生成します。
「コンドライトの地球のさまざまな化合物は、熱せられると分解し、最初の地球の大気を形成するガスを放出します」とFegleyは言いました。
Miller-Urey実験は、初期の地球に存在すると考えられていた還元ガス雰囲気が置かれた装置を特徴としていました。混合物は加熱され、電荷が与えられ、単純な有機分子が形成された。実験は最初から議論されてきたが、地球の初期大気を予測するための計算は誰も行わなかった。
「私はこれらの計算が非常に難しいため、これまで行われていなかったと思います。木星の最大の月であり、太陽系で最も火山性の物体であるイオのガス放出に関するシェーファーとの共同研究は、現在の初期の地球大気研究のインスピレーションとなったとフェグリーは言いました。
元のソース：WUSTLニュースリリース
