我国科学院广州地球化学研讨所7月19日发表于国际闻名期刊《科学发展》上的一项突破性研讨显现,地壳开裂瞬间开释的化学能,可为地下微生物供给阳光的“代替燃料”。这一发现不只改写了地球深部ECO的能量剧本,也为火星、欧罗巴(木卫二)等星球的“暗生命”想象供给了实际蓝本。
研讨团队经过“压裂-反响”试验渠道,模仿地下数公里内的开裂活动。当岩石决裂发生新鲜外表时,开裂的化学键(自由基)瞬间与水相遇,生成可观的氢气和过氧化氢。“在地下生命集合的开裂体系中,岩石决裂发生的氢气量,比已知的蛇纹石化或辐射裂解进程高出至少10万倍。”项目负责人朱建喜研讨员描述,“地震(剧烈的地壳开裂进程)等结构活动就像一台发动机,不断把机械能转换为化学能。”
更要害的是,氢自由基与过氧化氢耦合驱动了铁的氧化-复原循环铁原子在两种状况(+2价与+3价)之间重复“循环”,持续开释电子。这些电子进一步在碳、硫、氮等生命必需元素之间活动,构成看不见的“地下电网”,为微生物供给可直接取用的能量。“它们不需求光协作用,只需沿着电子梯度充电就能够生计。”吴逍特别研讨助理和林莽研讨员说。
核算标明,地震每年在开裂面上发生的氢气通量可到达737.2摩尔/平方,这些能量远超于微生物群落生计的需求,生命能够敏捷繁衍成长。何宏平院士谈到,“这种能量机制甚至有可能在火星陈旧断层或欧罗巴(木卫二)冰壳裂缝中发生,为太阳系暗生命供给长时间电池。”在未来地外生命勘探的使命中,需分外的留意寻觅开裂带邻近的氧化复原信号,这些可能是生命有关的标志。
美国国家科学院院士Norm Sleep在文章谈论中指出:“该研讨非常超卓地复原了开裂活动实在的物理化学进程,为深部地下微生物群落的兴衰改变供给了解说。”
据悉,研讨团队将持续联合加拿大Kurt O Konhauser和Barbara Sherwood Lollar教授协作,展开加拿大高级研讨院“四维地球:地下国际的科学与探究”研讨方案,研讨更多岩石发生氢气的进程,进一步验证这一无光生命模型的普适性。