プレートテクトニクスが原因である地球の窒素に富んだ大気

地球に金星や火星と比べて窒素に富んだ大気があるのは地球のみがプレートテクトニクスを持っているからであるという研究が今週のオンライン版に掲載される。このことで、地球と同程度の窒素量を持って形成された惑星である金星や火星には同じような大気が存在しない理由を説明できる可能性がある。

Sami MikhailとDimitri Sverjenskyは惑星マントル内に存在する流体中の窒素の化学的ふるまいを計算し、地球上部マントルの大部分と、金星と火星のマントル全体で予想される条件下では、窒素はアンモニアとしてマントル鉱物内に固定されたままになることを発見した。しかしながら、十分な量の酸素が存在すると、窒素は流体中に窒素分子として放出され、マントル鉱物とは結合しないため、火山活動によって容易に脱ガスされる。片方のテクトニック・プレートがもう片方の下に酸素に富んだ多くの表層物質と共に滑り込む、地球の沈み込み帯下にある酸素に富むマントル物質は、唯一このような必要条件を満たしている。

doi: 10.1038/ngeo2271

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