翻译：王婧彧

校对：王茸 韩佳安

审阅：涂天宇

美编：琇茹

后台：库特莉亚夫卡 李子琦 胡永葳

图片来源：SimoneMarchi,西南研究所

来自耶鲁大学和加州理工学院的研究员们提出了一个解释地球如何从炎热的，被含碳气体包裹的岩石变为一个宜居行星的大胆理论。

这个理论涉及到地球的最早期历史以及一种奇怪的石头——这种石头与海水相互作用，从而促进了生物的产生。

耶鲁大学地球和行星科学系的教授，本研究的合作者俊·科雷纳加表示，这段地球历史是最神秘的。他们提出的理论是解释地球前5亿年历史的最完整理论。

这项研究的一作，宫崎吉典，是耶鲁大学毕业的研究生，现在是加州理工学院的斯坦巴克博士后研究员。这项研究正是基于他在耶鲁毕业论文的最后一章。

许多科学家认为早期地球有着和金星一样的大气。地球的天空中充满了二氧化碳（含量是今天的十万倍），地表温度也许会超过204摄氏度。

在这样的环境下，生命不可能产生，更不可能存活下去。

但是不知道为什么，大气中巨量的二氧化碳被移走了。由于早期地球没有岩石记录，所以他们需要从零开始建立这个地球的早期模型。吉典和科雷纳加结合了热力学、流体力学和大气物理学来建立这个模型。最终，他们得到了一个大胆的假设：早期地球被一层现在已经不存在的岩石覆盖着。

吉典说道，“这些岩石富含一种叫做辉石的矿物，它们很有可能是深绿色的。更重要的是，它们富含镁，而且这么高的浓度在今天的岩石中很难遇到”。含镁矿物和二氧化碳反应会生成碳酸盐，因此在移除大气中的碳时发挥着很重要的作用。

研究员们提出，当熔融的地球开始凝固时，它含水的地幔（3000千米厚的岩石层）产生了强烈的对流。潮湿的地幔和富含高浓度镁的辉石极大提高了移走大气中的二氧化碳的速度。实际上，这个速度可能是现在地幔能做到的10倍，只需要1亿6千万年。

如虎添翼的是，这些早期地球上的奇怪石头可能已经与海水反应，产生大量的氢气。这也是公认的产生生物分子的基础。

这种效果和现在的一种位于大西洋，叫做“失落的城市”的罕见深海热泉很类似。“失落的城市”无需生物就能产生氢气和甲烷，这使它成为研究地球生物起源的首要地点。

科雷纳加说道，“我们的理论不仅有可能解释地球是如何变得宜居的，还可能解释生命是如何产生的。”

原文链接：

https://phys.org/news/2022-03-fireball-earth-habitable.html

早期地球的艺术想象图

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