新说：地球是如何从一个大火球变得宜居的

耶鲁大学和加州理工学院的研究人员有了一个大胆的新理论，来解释地球是如何从一个燃烧的、碳云笼罩的岩石球转变为一个能够维持生命的行星的。

这一理论涵盖了地球最早的时候，涉及“奇怪的”岩石，它们以正确的方式与海水相互作用，推动生物物质的存在。

“这是地球历史上最神秘的时期，”耶鲁大学地球与行星科学教授说。

“到目前为止，我们提出的是关于地球最初5亿年的最完整的理论。”

这项研究的第一作者是宫崎骏，他曾是耶鲁大学的研究生，现在是加州理工大学斯坦巴克(Stanback)的博士后研究员。

这项研究是基于宫崎骏耶鲁博士论文的最后一章。

大多数科学家认为，地球起源于一个与金星非常相似的大气层。

它的天空充满了二氧化碳--是目前大气碳含量的10万多倍--地球表面温度将超过400华氏度。

科学家们一致认为，在这样的条件下，生物生命将无法形成，更不用说存活了。

宫崎骏说：“不知何故，大气中的大量碳必须被去除。”

“由于没有保存下来的早期地球的岩石记录，我们着手从零开始建立一个非常早期的地球的理论模型。”

宫崎骏和科雷纳加将热力学、流体力学和大气物理学的各个方面结合起来，建立了他们的模型。

最终，他们确定了一个相当大胆的命题：早期地球上覆盖着目前在地球上还不存在的岩石。

宫崎骏说：“这些岩石富含一种叫做辉石的矿物，它们很可能是深绿色的。”

更重要的是，它们的镁含量极其丰富，在今天的岩石中很少见到这样的浓度水平。

宫崎骏说，富镁矿物与二氧化碳反应生成碳酸盐，从而在封存大气碳方面发挥关键作用。

研究人员认为，当熔融的地球开始凝固时，它的水化、潮湿的地幔--地球上3000公里厚的岩石层--强烈地融合在一起。

湿地幔和高镁辉石岩的结合极大地加快了从大气中吸收二氧化碳的过程。

事实上，研究人员表示，大气中碳的固存速度将比现代岩石的地幔快10倍以上，只需要1.6亿年。

Korenaga说：“额外的好处是，地球早期的这些‘怪异’岩石很容易与海水反应，产生大量氢气，人们普遍认为氢气对生物分子的形成是必不可少的。”

其效果将类似于大西洋上一种罕见的现代深海热液喷口，名为迷失城市热液喷口。

失落的城市热液区域非生物生产氢气和甲烷，使其成为研究地球生命起源的最佳地点。

“我们的理论不仅有可能解决地球如何变得宜居的问题，而且还有可能解释为什么地球上会出现生命。”Korenaga补充道。