溶融岩石を扱う研究により、地球上の生命の発達への手がかりが得られるようになりました。これにより、研究者は地球の炭素循環についての洞察を得ることができます。これは、地球の居住可能性にとって特に重要です。
生命の発展: 岩石が新たな知識を明らかにする
PNAS誌に掲載されたこの新しい研究は、固体土壌がどのように炭素を貯蔵できるかを説明している。なぜなら、生命は大気中の炭素によってのみ発生したからです。それは地球を居住可能なものにしました。炭素は生命の創造のための主要な構成要素の 1 つです。それは炭酸塩鉱物の形で地球の上部マントルに存在します。これは、追加の鉱物としてマントル岩中に貯蔵できることを意味します。
炭酸塩を多く含むマグマが地表に現れると、独特の泥状の外観が特徴です。このような火山噴火は世界中で発生しています。研究者らは、岩石中の炭酸塩が岩石の融解温度を下げると考えている。地球内部からの炭酸塩は、おそらく上部マントルではそれほど早く溶けないでしょう。これは地球の炭素循環において重要な役割を果たします。
地震波は内部の性質に関する情報を提供します
地球のマントルには遊離酸素がほとんどありません。マントル対流のプロセスにより、マントルは上昇します。ゆっくりとした動きで岩石を深部まで運びます。これらは地球内部で徐々に酸化していきます。酸化状態によっては、マントル岩の溶解につながる可能性があります。これにより、炭素が豊富な溶岩の形成が促進されます。融解は岩石の物理的性質に影響を与えます。地球物理探査機がこれを証明できます。
これまで、地質学者は、これらの炭酸塩に起因する部分的溶融については、検出が困難であったため、あまり知りませんでした。地震波は、その性質についてさらに詳しく知るのに役立ちました。より正確に言えば、圧縮波です。それらはいわゆるせん断波よりも速いです。しかし、深さ180～330キロメートルで測定すると、圧縮波はさらに速くなる可能性があります。圧縮波とせん断波のこの違いは、それ以来研究者にとって謎でした。
地球のマントルは重要な炭素貯蔵庫です
現在、研究者たちはこれを説明し、生命の発生に関する理論を提供できるようになりました。より深い上部マントルには、炭素に富む溶融物の痕跡が 0.05 パーセント含まれています。これにより、疎密波の速度が増加します。研究のために高圧超音波と密度測定が実施されました。理論的シミュレーションが実験を裏付けた。炭酸塩溶融物の基本的な物理的特性を認識する必要があります。
この研究は、生命の発達に関する洞察を提供するだけでなく、地球の内部をより深く理解することも目的としていました。これは、ケイ酸塩の溶融物と溶融金属の性質をどのように考慮する必要があるかです。上部マントルは炭素の重要な貯蔵庫であると考えられ、したがって生命の発達に貢献した重要な要素であると考えられます。
生命の進化に関して、研究者は答えを求めて宇宙に目を向けることがあります。たとえば、 人類の起源に関する理論。研究者たちは進化論の間違いを正しつつある。