キセノン同位体は始生代の空気の化学組成について教えてくれます

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キセノンの同位体分析に使用された構造内の有機介在物である30億年前の珪岩の顕微鏡写真

地質学者は、30億年前の有機岩石含有物中のキセノンの同位体組成を分析し、鉱物の年代を決定するための追加の方法として使用できることを示しました。さらに、他の不活性ガスとは異なり、キセノン同位体濃度の比率は、始生代の地球の大気の化学組成を大幅に改善するのに役立ちます、と科学者はサイエンス・アドバンシスに書いています。

大気の組成と酸素飽和度の地球規模の変化は、わずか24億年前に起こったことが知られています。これ以前は、空気中の酸素濃度ははるかに低く、大気の特性は酸化的ではなく還元的でした。地球の大気の発達の初期段階での正確な化学組成を決定するために、古代の鉱物の化学組成の分析が通常使用されます。たとえば、地球上で生命が生まれた瞬間や大陸が動いていた瞬間など、大気の構成を判断できるのは彼のおかげです。それにもかかわらず、岩石に別々の小さな介在物の形で見つかる大気ガスの量は非常に少ないため、新しいデータと提案された分析方法はそれぞれ非常に価値があり、大気の化学組成の大幅な改善につながる可能性があります。古代の地球。

ロレーヌ大学のDavidV。Bekaertが率いるフランスと米国の地質学者は、キセノン同位体組成を使用して、たとえば珪岩サンプルに見られる始生代の大気の大気組成を改善できることを発見しました。オーストラリア西部で発見された30億年前から。

地質学者は珪岩から小さなケロゲンサンプルを分離しました-これらは有機起源の分離された不溶性封入体です。生物学的起源の有機物質はケロゲンの炭素源の1つである可能性があるため、特に生命の進化の初期段階を研究するためにそれを使用する試みがなされています。これらの有機含有物の研究における別の問題は、それらの年齢が主な品種の年齢に対応していない可能性があることであり、この対応を証明するために追加の方法が必要です。

科学者たちは、始生代の間に形成されたさまざまな年代の鉱物から得られたケロゲンのキセノンおよびその他の不活性ガスの同位体組成に関するデータを測定しました。 30億年前の鉱物中のキセノンの同位体組成は、現代の大気中の同位体比とは大きく異なることが判明しました。鉱物には、重い同位体131-136Xeが大幅に少なく、軽い同位体124-129Xeが多く含まれています。同時に、同位体組成の漸進的な変化は始生代で始まり、後の時代に続きました。したがって、その分析は、岩石の年代測定と年代決定のための代替方法の1つとして使用できます。科学者たちは、他の不活性ガス(アルゴンとクリプトン)については、この関係は観察されないことに注意しています。

キセノンが鉱物の構造にこれほど長い間しっかりと固定されたままであった理由を説明するために、科学者たちはまた、キセノンとケロゲンを構成する有機分子との相互作用に基づくガス捕捉メカニズムを提案しました。

研究の著者は、得られた結果は、鉱物のはるかに正確な年代測定を可能にするだけでなく、大気中のキセノンの濃度とその化学組成との関係により、鋭く役立つだろうと述べています地球の進化のさまざまな段階でその構成を明確にします。

初期の地球上の空気の化学組成は、生命の起源に必要なヌクレオシドの地球上での合成の条件を決定しました。地球上に核酸分子が出現する可能性のある経路を制限するのは、大気組成と、これに必要な物質の可能性の高い供給源です。提案されたメカニズムの圧倒的多数にとって、隕石が特定の物質の供給源と見なされていることは興味深いことです。これらの物質は、核酸塩基、またはたとえばホルムアミドである可能性があります。

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