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水中甲烷的形成可能使早期地球變暖

甲烷


水中甲烷的形成可能使早期地球變暖


還原的、甲基化的S-/N-化合物是在熱液噴口中以非生物方式形成的 ， 或者由含碳隕石帶到地球 。在缺氧條件下，通過水和[Fe(H2O)6]3+絡合物的熱解和光解形成H2O2，與溶解的亞鐵(Fe2+)反應生成羥基自由基(∙OH)和[FeIV= O]2+化合物，驅動甲基化的S-/N-化合物的氧化脫甲基，從而促進CH4和C2H6的形成 。鳴謝:自然通訊(2023) 。DOI: 10.1038/s41467-023-39917-0
據美國物理學家組織網（鮑勃·伊爾卡）：隸屬于德國幾個機構的微生物學家和地球科學家小組報告說，在生命開始之前，甲烷有可能在地球上的水中形成 。在他們發表在《自然通訊》雜志上的研究中，該小組進行了早期地球模擬實驗，旨在展示甲烷是如何形成的 。
去年 ， 同一個團隊發現了一種不使用酶就能在生物體內形成甲烷的過程 。這讓他們想知道同樣的過程是否會在生物體外發生 。為了找到答案，他們設置了多個小瓶的水和他們所謂的“起始化學物質”——那些被認為在生命開始之前就存在于地球上的水中的物質 。他們在37°C到97°C的溫度范圍內加熱小瓶，并讓小瓶孵化 。
在小瓶產生的蒸汽中，研究人員檢測到不同量的甲烷——通常溫度越高 ， 甲烷越多 。
研究人員表示，他們的發現可以解釋所謂的“年輕暗淡的太陽”悖論 。先前的研究表明，生命大約在37億年前開始于地球 。先前的研究還表明，早期的地球比應該的情況要溫暖得多，因為太陽產生的熱量只有今天的四分之三 。
解決這一悖論的理論是圍繞甲烷展開的 。因為它是一種溫室氣體，它可以將熱量儲存在大氣中 ， 使地球保持溫暖 。但到目前為止 ， 這一時期甲烷產生的唯一方式被認為是熱液噴口內的條件——這一過程被稱為蛇紋石化 。
不幸的是，大多數基于模型的對這種噴口可能產生的量的估計表明 ， 它們不可能產生足夠的量來使地球變得像現在這樣溫暖 ?，F在 ， 甲烷似乎也是在水中被陽光加熱時直接產生的 。
這項工作可能會影響在其他植物上尋找生命的努力，在這些植物上，探測器被設計成尋找甲烷作為生物存在的證據 。