およそ24億年前、地球の大気は「大酸化現象」として知られる大きな変化を経験しました。現在、レンセラー工科大学のニューヨークアストロバイオロジーセンターの研究者たちは、地球が発生してから約500万年後に何が起こったかを理解するために存在することが知られている最も古い鉱物のいくつかを使用しています。
ほとんどの場合、科学者たちは地球の初期の大気が有毒なメタン、一酸化炭素、硫化水素、およびアンモニアによって支配されていると理論づけてきました。この高度に減少した混合物は、限られた量の酸素をもたらし、そのような敵対的な環境で生命がどのように始まったのかについての多種多様な理論を導きました。しかし、酸化レベルについて古代の鉱物を詳しく調べたところ、レンセラーの科学者たちは、地球の初期の大気はまったくそうではないことを証明しましたが、大量の水、二酸化炭素、および二酸化硫黄を保持していました。
「地球上の生命の起源を研究している多くの科学者が、間違った雰囲気を選んだだけだと、今や確実に言えるでしょう」と、レンセラーの科学研究所教授、ブルース・ワトソンは述べました。
彼らはどうしてそんなに確かなのでしょうか？彼らの発見は、地球の大気が火山によって形成されたという理論に依存しています。マグマが地表に流れるたびに、ガスを放出します。上部に来ない場合は、周囲の岩石と相互作用して冷却され、それ自体が岩の堆積物になります。これらの堆積物とその元素構造により、科学はそれらの形成時の状態の正確な肖像画を描くことができます。
「ほとんどの科学者は、マグマからのこのガス放出が大気への主なインプットであったと主張するでしょう」とワトソンは言いました。 「「初めに」大気の性質を理解するために、大気を供給するマグマにどのようなガス種があったかを特定する必要がありました。」
すべてのマグマ成分の中で最も重要なものの1つはジルコンです。これは地球とほぼ同じ年月の鉱物です。これらの古代のジルコンを形成したマグマの酸化レベルを測定することにより、科学者は大気中に放出された酸素の量を推定することができます。
「ジルコンを生み出したマグマの酸化状態を特定することで、最終的に大気中に放出されるガスの種類を特定することができました」と、宇宙生物学センターの博士研究員である研究主任研究者ダスティントレイルは述べています。
彼らの仕事を可能にするために、チームは実験室の設定でマグマを調理することに着手しました-それは彼らが彼らの人工標本を天然のジルコンと比較するのを助ける酸化ゲージの作成につながりました。彼らの研究には、セリウムと呼ばれる希土類金属が2つの酸化状態で存在する可能性があることに注意深い目が含まれていました。セリウムをジルコンにさらすことにより、チームは作成後に大気がより酸化されたと確信できます。これらの新しい発見は、現在の状態に似た大気の状態を示しています。地球上の生命の始まりの基礎となる新しい出発点の準備を整えます。
「私たちの惑星は、すべての生命が繰り広げられてきた舞台です」とワトソン氏は語った。 「私たちは、その段階が何であるかを知るまで、地球上の生命について話し始めることすらできません。また、酸素条件は、形成される可能性のある有機分子の種類にどのように影響するかにより、非常に重要でした。」
「私たちが知っている生命」は酸素に大きく依存していますが、現在の大気はおそらく原始生命を生み出すための理想的なモデルではありません。メタンに富む大気は、「無機化合物から生命維持に役立つアミノ酸やDNAにジャンプする生物学的可能性がはるかに高い」可能性が高いです。これは、汎精子症などの別の理論への扉を広く開いたままにします。ただし、チームの結果を空売りしないでください。彼らは、大酸化イベントの謎を解いていない場合でも、地球上のここにあるガスの初期の性質を明らかにしています。
元のストーリー出典：レンセラー工科大学ニュースリリース。
