なぜ地球には酸素が豊富にあるのでしょうか? 新しい「マントル」リンクが発見されました

Rust-9D/イメージ

購読すると、当社の利用規約とポリシーに同意したものとみなされます。いつでも購読を解除できます。

国際的な科学者チームは最近、地球の初期大気とその深層マントルの化学反応との間に重要な関係があることを発見した。

彼らは、21億年から24億年前に起きた大酸化現象（GOE）中に沈み込み帯で形成された古代のマグマを調査することでこれを達成した。

8月31日に『Nature』誌に掲載されたこの研究結果は、地球の地質進化に関する重要な洞察を提供し、地球深部とそのマントルが大気の変化とどのように密接に関係しているかを明らかにしている。

私たちが呼吸するために依存している地球の大気は、21% の酸素で構成されています。 しかし、この重要な要素がいつどこで生まれたのか、立ち止まって考えたことはありますか? さて、そこでこの最近の研究が登場します。

「これらの発見により、地球の太古の『息吹』についての理解は大きく前進しました。 それは地球の地質学的進化についての重要な洞察を提供するだけでなく、地球深部とそのマントルが大気の変化とどのように密接に関係しているのかにも光を当てます」と筆頭著者であるモンペリエ大学のヒューゴ・モレイラ博士はプレスリリースで述べた。

「これにより、地球の外部貯留層と内部貯留層の関係をより深く理解できるようになります。」

さらに彼女は、この発見は、地球の歴史を形成し、私たちが知っている生命を促進する条件を作り出す上での酸素の役割についての興味深い疑問を引き起こすものであると強調しました。

その重要な発見の 1 つは、プレート テクトニクスの役割、つまり地球の外殻が移動し、その表面を再形成するプロセスを中心に展開しています。

大気の変化の影響については多くのことがわかっていますが、これらの変化が地球のマントルにどのような影響を与えたのかについては、比較的未解明なままです。

この研究は、地球深部の内部と進化する大気の複雑な関係を調査することで、このギャップを埋めることを目的としていました。

調査には、GOE の前後に結晶化した古代のマグマの分析が含まれていました。 研究チームの実験により、性質が低下したマグマから酸化レベルがより高いマグマへの移行が明らかになった。

ヒューゴ・モレイラ / Nature Geoscience

彼らによれば、この変化は酸化した堆積物（風化と浸食を受けた山の残骸）の深い沈み込みによって引き起こされたという。

これらの堆積物は沈み込みプロセスを通じて地球のマントルにリサイクルされ、大気元素がマントルと相互作用する経路を効果的に作り出しました。

この発見の意味は、地球の地質進化に関する私たちの理解にまで及びます。 GOE 中の酸素レベルの小さな変動でさえ、特定の種類のマグマの酸化の増加を引き起こした可能性があります。

この変化はおそらく地球の大陸地殻の組成変化に寄与し、貴重な鉱床の形成に役割を果たしたと考えられます。

研究チームは、フランスの欧州放射光施設のID21ビームラインを使用した分析など、高度な技術を採用した。

彼らは、ブラジルのミネイロベルトで産出された20億年前のジルコン結晶に閉じ込められた鉱物内の硫黄の状態を調べた。 これらの古代のクリスタルは、地球の遠い過去についての手がかりを保存するタイムカプセルの役割を果たしました。

研究チームは、明確な変化に注目しました。GOE の前に形成された鉱物は還元された硫黄状態を示し、その後に生成された鉱物はより酸化された状態を示しました。

この研究の意味は科学的理解だけに限定されません。 これは研究の新たな道を切り開き、地質学的プロセスと大気変化の間の複雑な関係に光を当てます。

共著者であるポーツマス大学のクレイグ・ストーリー教授は、この研究の重要性を強調し、「地球の古代の過去と大気の発達との深い関係についてのより深い理解」が得られると述べた。