☆生命,大気,海の起源Uz

　地球　2014/6-2011　Yuji.W

◇生命,大気,海の起源◇

◎ 起源、生命、炭素、大気、海、水、海水

◇炭素の起源◇

■ 宇宙誕生後10億年以内に、炭素があることがわかった(2011/10/06 NASA)。

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960nmの炭素

◇地球の大気の起源◇

■ National Geographic News 2012/5/24

28億年前　シアノバクテリア(光合成をし、酸素を出す)が生まれる

25億年前　マグマに含まれる鉄が、第一鉄から第二鉄に変化した。
　第一鉄は不安定で、酸素と反応しやすい。

24億年前　Great Oxidation Event　大気中に酸素が蓄積し始めた

■ National Geographic News 2009/12/11

地球の深部からクリプトンとキセノンが検出され、その同位体組成が、太古の隕石と同じであった。45億4000万年前に地球ができた時に、ガスや水を含む複数の彗星が衝突して、大気を地球内部に取り込んだ。その後、火山などから噴出した、地球の大気を作った。

◇地球の海の起源◇

「D/H比」

■ 重水素deuterium　原子核が、陽子1個と中性子1個でできている水素。天然存在比0.015%

■ 重水　重水素2個と酸素1個でできている水。融点3.82℃。沸点101.43℃。密度1.105g/cm^3

■ 半重水　重水素1個と水素1個と酸素1個でできている水。

■ D/H比　重水と普通の水との存在比

■ National Geographic News 2009/10/06

ハートレー第2彗星(103P/Hartley2)の水のD/H比を測定した。地球の水に近かった。この彗星の軌道は、木星近くまで行くのだが、そもそもは、カイパーベルトにあると推定されている。地表の水は、地球が冷えた後に、カイパーベルトから地球に飛んできて衝突した彗星が運んできた可能性がある。ただし、小惑星が運んできた可能性もある。

◇地球の水と生命の起源◇

■ National Geographic News 2009/08/05

グリーンランドの地表付近の岩石に含まれるイリジウムを測定した。この岩石は、38億年5000万年前の、大量の天体が地球に衝突していた時代の物である。イリジウムは150pptであった。

小惑星が衝突してできる岩石には、イリジウムが18000ppt含まれるはずであり、彗星が衝突してできる岩石には、イリジウムが130pptになるはずである。彗星は、そもそも金属含有量が少なく、また、衝突する時の速さが大きく、多くの金属が放出され、地球の岩石に含まれにくい。

測定結果より、38億5000万年前の天体の多くは、彗星である可能性が高まった。また、水を運んだときと同時に、生命の元を運んだ可能性がある。

◇地球の海水の起源◇

<参考>「地球の海水の起源」Journal of Geography 2007

■ コンドライト隕石　ケイ酸塩を含む隕石。46億年前の状態を残している。炭素質、普通、エンスタタイト、の、3種類がある。
炭素質コンドライト　鉄が酸化されている。水、有機物、硫黄、などの揮発性物質を多く含む。
エンスタタイト　酸化されていない。水を微量に含む。

現在の地球の海の D/H比 1.56*10^(-4)
炭素質コンドライトの D/H比 1.5±0.5*10^(-4)

地球の海水の起源は、炭素質コンドライト隕石によるものと考えられる。

■ 彗星　重量比80%は水　そのD/H比は、地球の海水の約2倍

■ 原始太陽系円盤ガス　重量比1～2%が水　そのD/H比は、地球の海水の約0.2倍

★　生命,大気,海の起源　★