近日,来自瑞士、法国、澳大利亚和美国的国际研究团队在《科学进展》上发表文章指出,早期地球的大气层与当今在金星和火星上发现的非常相似。
研究团队将地球早期地幔的元素(橄榄岩)组成集合起来,用高级光子源(APS)的激光加热,直到它变成熔岩,然后将这个熔岩球悬浮在代表地球早期大气的气体流中。当熔岩冷却,残留的大理石大小的玻璃球中含有的铁元素记录了熔岩和大气之间的化学反应。科学家用可能存在于早期大气中的气体的各种化学成分多次重复了这一实验,然后研究了样品中的铁氧化状态,寻找与地球地幔岩石中最接近的铁氧化状态。将天然岩石中的铁氧化态与实验室中形成的铁氧化态进行比较,让科学家知道哪一种混合气体与地球早期的大气匹配。
研究发现,当岩浆产生的大气处于正确的氧化状态时,一旦冷却,就会得到大约97%的二氧化碳和3%的氮气,这与今天在金星和火星上发现的比例相同。
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