サーモケミカル硫酸還元過程で硫黄イソトープの異常な分割
Yumiko Watanabe1, James Farquhar, Hiroshi Ohmoto
1NASA Astrobiology Institute and Department of Geosciences, Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA. yumiko@geosc.psu.edu
古代の岩石における異常に分断された硫黄の同位体は,紫外線のみによるものではないかもしれません. 実験室での実験では,有機物質と硫酸塩の反応がこれらのシグネチャーを作り出すことが可能であり,地球の生物学的および熱的歴史とのつながりを示唆しています.
科学分野:
- 地質化学 地質化学
- イソトープ地球化学 イソトープ地球化学
- 天体生物学 アストロバイオロジー
背景:
- 24億年以上前の岩石の異常に分断された硫黄同位体は,伝統的に無酸素な大気中の二酸化硫黄の紫外線光分解に起因する.
- この広く受け入れられている理論は,初期の地球の大気条件と生命の進化を理解するための意味を持つ.
研究 の 目的:
- 古代の堆積岩で異常に分断された硫黄同位体を生成するための代替メカニズムを調査する.
- 硫黄の同位体の分断における有機物質と水熱反応の役割を調査する.
主な方法:
- アミノ酸粉と硫酸の反応を伴う実験室での実験は,高温 (150~200°C) で行われる.
- 硫黄の同位体比 (Delta33SとDelta36S) を分析した結果,硫黄が減少した種が発見された.
主要な成果:
- 有機物質と硫酸塩反応から生成された低硫黄の種は,異常な硫黄同位素のサインを示した.
- 測定されたDelta33S値は+0.1から+2.1分,Delta36S値は -1.1から+1.1分であった.
結論:
- 堆積物有機物と硫酸塩が豊富な水熱溶液の間の反応は,異常な硫黄同位体シグネチャを生成する可能性があります.
- 堆積岩の硫黄同位体記録は,これまで認識されていない方法で生物学的および熱的進化の影響を受け,初期の地球地化学の既存の解釈に挑戦する可能性があります.
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