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地球科学:水を含む不均質マントルが冥王代に生命居住可能な世界を作り出した

Nature 603, 7899 doi: 10.1038/s41586-021-04371-9

全球規模でマントルが融解した後の冥王代は、地球がそれまでとは大きく異なる条件を経験した活動的な時代と考えられている。しかし、地質学的な記録は、冥王代の中頃までにはすでに地球の表層環境が現在と似たものになっていたことを示唆している。どのような条件下で、厳しい表層環境が生命の生息が可能なものに変化できたかは、まだよく分かっていない。本論文では、マグマオーシャンの固化の結果として形成された水を含んだ小規模な化学的不均質性を持ったマントルが、地球型惑星に生命が居住可能な環境を形成するのに重要な、海洋の形成、プレートテクトニクスの開始、温室効果ガスの急速な除去のカギとなることを示す。マントルが水分を含み、高マグネシウムの輝石岩で主に構成されていれば、大気からの二酸化炭素の除去は、パイロライト的均質マントルの場合より10倍以上早いと思われ、1億6000万年以内に完了した可能性がある。また、そのような化学的に不均質なマントルは、カンラン石に富む海洋地殻も生成し、海水と反応しやすい地殻の蛇紋岩化を促進したと考えられる。従って、冥王代の海底には「ロストシティー」熱水噴出帯に似た条件が全球的に存在した可能性がある。

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