美国伍兹霍尔海洋研究所发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的最新研究探明了地球非生物甲烷(通过不涉及有机质的化学反应而形成的甲烷)形成与丰富的原因,并且表示在其他行星和卫星(包括不含液态水的星球)有相似的起源。
研究人员很早就注意到深海喷口释放出的甲烷。尽管这种气体在由生物产生的大气中十分丰富,但海底的甲烷成因却一直是个谜。该研究作者、伍兹霍尔海洋研究所Jeffrey Seewald表示,确定深海非生物甲烷的来源是多年来一直在努力解决的问题。
在研究人员分析的世界范围内160个海洋岩石样本中,几乎所有样本都含有甲烷。据伍兹霍尔海洋研究所海洋地质学家、该研究的第一作者Frieder Klein估计,海洋沉积物中的甲烷储存量超过了工业化之前地球大气中的甲烷含量。Klein表示,对在海洋地壳和地幔中蕴含的如此巨大的非生物甲烷储量感到十分惊讶。
科学家们用拉曼光谱分析岩石发现,几乎每一个样本都含有一组矿物和气体,这些矿物和气体是在海水流经深海地壳时,被岩浆热橄榄岩所捕获时形成的。当矿物冷却时,被困在其中的海水会发生化学反应,这个过程被称为蛇纹石化,会形成氢和甲烷。作者证实,在其他不适宜居住的环境中,只有当水和橄榄石两种成分同时存在才能形成甲烷。
Seewald表示,这是地质学产生的一种化学能,深海甲烷可能对生活在地球海底热液喷口的原始生物的进化起到了至关重要的作用。并表示,在太阳系的其他星球,如木星的木卫二和土星的土卫二,通过同样的过程产生的甲烷可以为基本生命形式提供能源。
(李桂菊 编译)
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