
正如我們所希望的那樣,我們不能將早期地球海洋的pH值佔據,但是一個團隊認為他們已經對其進行了建模。
圖片來源:Michael S. Helfenbein(包括AI生成的元素)
地球上的第一個(水)海洋被認為過於酸性。一項新的研究估計了改變這一點的過程的時間表,並在達到正確的pH值以託管第一批生物體時提出了數字。
現代海洋有點鹼,有pH約為8.1。將二氧化碳添加到大氣中- 一個被稱為- 但是預計該價值將保持在7的中性點之上,這也是如此。即使是酸性的海洋也是個壞消息,但是一個真正的酸性海洋,即使是稍微這樣,也被認為與生命不相容,因為它阻礙了有機分子的形成。
然而,許多科學家認為地球早期的條件將為酸性海洋帶來,直到板塊構造驅動的過程改變了海洋化學。這項研究的第一作者孟郭博士在一家中說:“要了解生活的起源,了解地球何時以及如何開始以更中性的pH託管海洋變得重要。”陳述。
Guo和Jun Korenaga教授估計這些過程將花費與生活兼容的時間所花費的時間。如果它們是正確的,那麼在最初的5億年中,地球的海洋都無法居住。在半分離的海灣中,較低的pH值可能存在,那裡與全球海洋幾乎沒有互換,但不遠。
該發現創造了一個悖論,因為地球已有45.4億年的歷史,而分子鐘則呈現了第一個生命形式,即在Guo和Korenaga之前認為海洋可以支持它之前。有幾種可能的解決方案。新估計不僅是錯誤的 - 第一次嘗試並不罕見 - 而且一旦您在化石證據進行校準之前就回頭質疑分子時鐘的有效性。另外,這可能是對生活是否開始的問題的答案在海底或。
郭說; “對海洋pH的長期演變進行建模是一個眾所周知的困難問題,因為它涉及地球系統的幾乎所有組成部分:大氣,海洋,外殼和地幔。” Korenaga稱這項工作; “一場巡迴演出的理論努力”,但是這些挑戰留出了很大的錯誤空間。
確實,作者承認,在某些估計地球的海洋中是鹼從一開始。從那個時代生存的少數岩石中的大多數都不是保留它們形成的pH值記錄的那種岩石。
通過建模海底矽酸鹽和第一批原始生物的風化速率,以及從大氣中捕獲二氧化碳的海洋,郭和科雷納加估計的pH值約為5億年前,在40億年前達到中立性。儘管按照我們的標准進行了巨大的時期,但與海洋隨後的穩定性相比,這種轉變速度迅速。作者認為,海洋最初非常熱,富含鎂,導致岩石的加速風化,這些岩石產生鹼性產品或鎖定酸性二氧化碳。
“我認為我們現在能夠進行這種建模的主要原因是,在過去的幾年中,我們對早期地球構造學的理解得到了巨大改善,” Korenaga說。 “這項工作集中在大陸殼和岩漿海洋物理學的演變上,”在水狀之前。
這項工作是對其他世界的生活(儘管不一定是智力)尋求生活的好消息。關於外星生命的最強烈的論點之一是,一能夠在地球上出現的生命就在地球上出現了,這表明要克服的標準並不高。如果Guo和Korenaga是對的,那麼這比我們想像的更真實,過分的酸度才能直到之前。
該研究發表在雜誌上自然地球科學。