火星缺失的大气碳可能被“锁”在黏土矿物表面

摘要:2024年9月25日,《科学·进展》(Science Advances)发表题为《橄榄石的改变和火星早期大气碳的损失》(Olivine alteration and the loss of Mars’ early atmospheric carbon)的文章,

2024年9月25日,《科学·进展》(Science Advances)发表题为《橄榄石的改变和火星早期大气碳的损失》(Olivine alteration and the loss of Mars’ early atmospheric carbon)的文章,该文指出,有新证据表明,火星消失的大气组分CO2(在35亿年前急剧减少)可能被“锁”在黏土矿物覆盖的地壳中。火星上的水可能引发了连锁反应,将大气中的二氧化碳转化为黏土矿物中的甲烷。

虽然早期火星大气中有0.25~4 bar的二氧化碳,但在35亿年前迅速降低。而且目前对这些碳的研究也不够深入。由于富铁(二价铁)和镁的超镁质岩石经热液蚀变形成非生物甲烷、蛇纹石和高表面积蒙脱石黏土。考虑到火星上地壳中富含超镁铁质岩石和蒙脱石,以及火星沉积岩中存在有机碳的证据越来越多,因此,美国麻省理工学院的研究人员首先量化了超镁铁质蚀变对早期火星碳循环的影响,然后计算了挪亚时代黏土矿物储存有机碳的能力。结果表明:高达1.7 bar的二氧化碳可以被合理地吸附在黏土矿物表面。将非生物的产甲烷作用与火星δ13C演化过程的最合理估计相结合,预测CO2的储量为0.6~1.3 bar。这样的甲烷存储量可以用作航天任务的能源来源,而且研究结果也进一步说明了水岩反应对行星大气演化的控制作用。

研究人员表示,这种以甲烷形式被封存在火星的碳可能有一天会被回收并转化为推进剂,为未来的火星和地球之间的任务提供燃料。而且这种甲烷可能至今仍然存在,甚至可能在未来被用作火星上的能源。

转载本文请注明来源及作者:中国科学院西北生态环境资源研究院文献情报中心《地球科学动态监测快报》2024第19期 王晓晨 编译。

来源:环境与发展智库

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