| |
中科院:中国留美博士揭示原始大气构成之谜
(2005-05-17 11:00:22)
氢的浓度可能达40%,流失速度相当于早先估计的1%
新华社电
美国科罗拉多大学研究人员在最新出版的《科学》杂志上发表论文说,他们研究发现早期地球大气层中氢含量就很高,而其流失速度却远远低于先前的估计。这一成果既改变了人们对地球大气演化的传统观点,也可能修改地球生命诞生的学说。
论文第一作者、来自中国的田丰博士指出,按照他们的结论,地球生命的诞生会容易得多。田丰是北京大学地球物理系毕业的研究生,进行这一研究时在科罗拉多大学攻读博士学位。
田丰在接受新华社记者采访时说,这篇论文早先在《科学》杂志网络版发表后,先后被美国《发现》杂志和英国《新科学家》杂志等报道。以这一研究成果为主,他本月被授予天体物理、行星和大气科学博士学位,并获得美全国研究委员会的奖项。
多年以来科学界一直认为,46亿年前地球诞生,此后很长时间,地球大气成分都是以二氧化碳和氮气为主,氢的含量很少,就如同火星或金星的大气。而田丰等人的研究显示,早期地球大气中氢的浓度可能高达40%,氢流失的速度相当于早先科学界所估计的百分之一。
田丰等人认为,地球大气中最早的氢是由火山喷发带来的,其流失的速度和大气层最外围逃逸层的温度有关,即逃逸层温度越高,氢流失得越多。按传统的学说,早期地球大气逃逸层的温度在800摄氏度以上。田丰等人指出,考虑到大气层中不同成分对太阳辐射热的吸收,这一温度可能只有300摄氏度左右,这就决定了大气中氢的逃逸速度远远慢于传统的估计。
1953年,芝加哥大学科学家米勒曾模拟原始大气,用甲烷、氨气、氢、水蒸气混合气体在放电的情况下反应生成氨基酸。这个著名的“米勒实验”一直被认为是地球上最早有机成分诞生情况的再现,但按照科学界早先对地球原始大气成分的估计,这个过程是不大可能发生的。如果早期地球大气富含氢,类似“米勒实验”的过程会很容易发生,由氨基酸组成的“原始汤”就能比较容易地孕育最早的生命。同期《科学》杂志上刊登的一篇评论性文章指出,田丰等人的观点是“合理的”,如果地球早期有那么多氢,要产生生命必需的有机物就容易得多。 |