地球上的古老舞蹈：新证据表明板块构造发生在42亿年前

地球上的古老舞蹈：新证据表明板块构造发生在42亿年前通过熔化和混合岩石，板块构造产生了具有独特化学成分的岩浆。罗切斯特的地质学家正在利用这一化学证据来发现40多亿年前地球上板块构造活动的宝贵信息。然而，在地球历史的早期阶段，板块构造活动是什么样的？这个过程是否发生在被认为是生命起源的时候？罗切斯特大学地球和环境科学副教授DustinTrail实验室的博士后研究助理WrijuChowdhury说："现代地球的动态构造性质是今天生命存在的原因之一。探索早期地球的地球动力学和岩石学的多样性，可能会导致揭示生命是如何在我们的星球上首次开始的"。Chowdhury是发表在《自然通讯》上的一篇论文的第一作者，该论文概述了罗切斯特大学的研究人员如何利用小型锆石晶体来解开有关早期地球的岩浆和板块构造活动的信息。这项研究提供了化学证据，表明板块构造很可能发生在42亿年前，当时生命被认为是在我们的星球上首次形成。这一发现可能被证明有利于在其他星球上寻找生命。Trail说，现代地球上的板块构造"极其重要"，因为它是"地球地壳创造和破坏的主导机制"。地球是唯一已知的有移动的上层地壳的星球，它被周期性地摧毁和创造。这个过程将关键元素，如铁和镁，从地球内部输送到其表面，并控制着地球的水和碳循环。但是，对地质学家来说，更重要的是，板块构造融化和混合岩石，创造出具有特定化学构成的岩浆，这取决于所涉及的岩石和发生"破坏"的位置。因此，岩浆的化学构成可以表明创造它的构造风格。乔杜里和他的同事利用锆石--岩石中的微小晶体进行研究，这些晶体就像小的时间胶囊。锆石含有微量的化学元素，在晶体形成时被锁在晶体中。研究人员确定了锆石的日期，然后向后研究，锆石揭示了关于锆石结晶的母体岩浆的化学构成的信息。然后，研究人员利用有关岩浆的信息来重建早期地球的物理和化学环境，并推断出锆石形成时期的板块构造风格。在这种情况下，锆石的年龄约为38亿至42亿年。据Chowdhury说，大多数研究人员利用锆石来推断早期地球的信息，以创建概率模型，提出不同的构造方案。Chowdhury和他的同事们更进一步，不仅描述锆石，而且还描述母岩浆。"母岩浆更加直接和可靠，因为它们更接近源头，也就是实际的构造风格。我们的研究描述了锆石的硅和氧同位素含量以及母体岩浆的微量元素含量，这在以前还没有被结合起来介绍。Chowdhury、Trail和他们的同事发现早期地球岩浆和在构造活跃的板块边界产生的现代岩浆之间存在着化学上的相似性，例如卡斯卡特岛链和阿留申岛链或日本和安第斯山脉的地区。"这表明从古代到现代的构造连续性，"Trail说。"也就是说，我们的研究表明，几十亿年前的地球可能与今天的运作类似。"研究人员没有确定在板块构造开始时是否存在生命--"生命和构造都还没有一个准确的开始日期，"Chowdhury说，并指出地质学界在这些方面存在分歧。但是新的数据提供了化学证据，表明板块构造可能在42亿年前就已经发生了。无论情况如何，板块构造是地球目前拥有温带生活环境的一个关键原因--而且可能是在其他行星上寻找宜居生活环境的一个重要因素。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360709.htm

哈勃捕捉到具有绚丽蓝臂和数十亿年前"环核环"星系NGC 6951

哈勃捕捉到具有绚丽蓝臂和数十亿年前"环核环"星系NGC6951哈勃太空望远镜捕捉到了这张仙王座星系NGC6951的复杂图像。图片来源：NASA哈勃太空望远镜、ESA、A.Filippenko（加州大学伯克利分校）、R.Foley（加州大学圣克鲁斯分校）、C.Kilpatrick（西北大学）和D.Sand（亚利桑那大学）；处理：GladysKoher（美国宇航局/美国天主教大学）明亮的蓝色旋臂围绕着这个星空星系的发光白色中心旋转。这张新的NASA哈勃太空望远镜图像展示了NGC6951，这是一个距离7800万光年的仙王座中的中间螺旋星系。NGC6951由法国天文学家杰罗姆·科贾(JeromeCoggia)于1877年和美国天文学家刘易斯·斯威夫特(LewisSwift)于1878年独立发现，它的恒星历史引起了科学家们的兴趣。大约8亿年前，该星系的恒星形成率达到最高，然后安静地静置了3亿年，然后才再次开始诞生恒星。该星系中星团或受引力束缚的恒星群的平均年龄为200至3亿年，尽管有些星团的年龄甚至长达10亿年。气体湍流区域（以深红色显示）围绕着亮蓝色的针孔（星团）。天文学家通常将NGC6951归类为II型塞弗特星系，这是一种发出大量红外辐射的活跃星系，并且在其中心附近有缓慢移动的气态物质。一些天文学家将NGC6951归类为低电离核发射线区域(LINER)星系，该星系类似于II型塞弗特星系，但其核心温度较低，可发射弱电离或中性原子，如氧、氮和硫。整个星系直径约75000光年，由于靠近北天极，从北半球都可以看到。NGC6951的中心有一个超大质量黑洞，周围环绕着直径约3,700光年的恒星、气体和尘埃环。这个“环核环”的年龄在1到15亿年之间，并且在这段时间的大部分时间里一直在形成恒星。科学家推测，星际气体穿过银河系密集的星状条流至核周环，为恒星形成提供新的物质。环中高达40%的质量来自年龄不到1亿年的相对较新的恒星。以深橙色显示的螺旋尘埃带将银河系的中心与其外部区域连接起来，为未来恒星的形成提供了更多的物质。NGC6951中的一些恒星也经历了被称为超新星的可怕恒星爆炸；天文学家统计，在过去25年里，这个星系中有多达六颗超新星。科学家们继续研究NGC6951，以更好地了解产生超新星的环境。研究超新星的发射有助于天文学家了解祖星、它的年龄、光度和位置。该图像使用了哈勃广角相机3(WFC3)和高级巡天相机(ACS)的数据。数据在可见光和红外光下进行。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388453.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388453.htm

研究显示类似地球淡蓝行星只占潜在宜居星球1%

研究显示类似地球淡蓝行星只占潜在宜居星球1%10月6日消息，一项最新研究显示，类似地球这样的“淡蓝行星”在宇宙中可能及其罕见，只占潜在宜居星球的1%。总部位于瑞士的国际空间科学研究所发现，类似地球的行星（即约30%表面被陆地覆盖）可能只占恒星宜居带岩石行星的1%。而大约80%的潜在宜居星球完全以陆地为主，约19%是纯粹的海洋世界。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324091.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1324091.htm

NASA好奇号漫游车发现远古火星上存在类似地球环境的迹象

NASA好奇号漫游车发现远古火星上存在类似地球环境的迹象美国宇航局的"好奇号"漫游车继续寻找火星盖尔陨石坑条件可能支持微生物生命的迹象。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS洛斯阿拉莫斯国家实验室空间科学与应用小组的帕特里克-加斯达（PatrickGasda）是这项研究的第一作者，他说："氧化锰很难在火星表面形成，所以我们没想到会在海岸线沉积物中发现如此高浓度的氧化锰。"在地球上，这类沉积物经常出现，因为大气中的高氧是由光合生命以及帮助催化锰氧化反应的微生物产生的。"在火星上，我们没有生命存在的证据，火星古老大气中产生氧气的机制也不清楚，因此氧化锰是如何形成并集中在这里的确实令人费解。"加斯达补充说："这些发现表明火星大气或地表水中存在更大的过程，也表明需要做更多的工作来了解火星上的氧化作用。"ChemCam由洛斯阿拉莫斯公司和法国国家空间研究中心（CNES）共同开发，它利用激光在岩石表面形成等离子体，然后收集光线，以量化岩石中的元素成分。漫游车探索的沉积岩由沙、淤泥和泥混合而成，与构成盖尔陨石坑大部分湖床岩石的泥质相比，沙质岩石的孔隙更大，地下水更容易通过沙质岩石。研究小组研究了锰如何在这些砂岩中富集--例如，地下水渗过湖岸或三角洲口的砂岩--以及哪种氧化剂可能导致岩石中锰的沉淀。在地球上，由于大气中的氧气，锰会变得富集，而微生物的存在往往会加速这一过程。地球上的微生物可以利用锰的多种氧化态作为新陈代谢的能量；如果远古火星上有生命存在，那么湖岸边这些岩石中增加的锰含量就会成为生命的有用能源。ChemCam仪器的首席研究员尼娜-兰扎（NinaLanza）说："这些古老岩石所揭示的盖尔湖环境，为我们提供了一个了解宜居环境的窗口，它看起来与今天地球上的地方惊人地相似。锰矿物在地球上湖岸的浅层含氧水域中很常见，在古老的火星上发现这种可识别的特征非常了不起"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429625.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429625.htm

对地球磁场及板块构造的新研究正挑战现有生命出现理论

对地球磁场及板块构造的新研究正挑战现有生命出现理论佛罗里达州立大学(FSU)一名教员的研究正在帮助揭示更多有关地球上生命起源所需条件的信息。助理教授理查德·博诺(RichardBono)是一个多机构团队的成员，波诺详细解释了该团队的发现及其对板块构造和地球生命起源的影响。板块构造涉及地球表面大板块的水平运动和相互作用。新的研究表明，移动板块构造——被认为是创造宜居行星所必需的——39亿年前地球上并没有发生。图片来源：罗切斯特大学插图/MichaelOsadciw研究表明，地球磁场在3.9至34亿年前是稳定的，这与已知最古老的化石相对应。与从单个地点获取数据的早期研究不同，研究人员测量了在两个独立的古代大陆块的矿物锆石中发现的磁性载体。研究结果表明，磁场在超过5亿年的时间里一直保持稳定且几乎相同。这种不变的场可以用固定不动的大陆来解释，但在地球历史的大部分时间里，构成大陆的岩石板块在地球表面不断运动——这种现象称为板块构造。这一发现有助于我们确定移动板块构造可能何时开始。为什么这很重要？板块构造被认为是地球上生命存在的基本因素之一。当今大陆和海洋以及像盘古大陆这样的超级大陆的构造是由于板块构造造成的。通过岩石地壳的形成和破坏，板块构造被认为可以控制生命所需元素的循环。然而，移动板块构造开始的时间尚不清楚。如果地球上的生命起源于大约38亿年前，那一定是在这个停滞时期。这一发现表明，现代移动板块构造并不是生命起源的必要条件，这扩大了我们对行星宜居因素的理解。那么这项研究如何扩展了我们对地球现有的了解？先前的研究记录了早在42亿年前就存在来自地核的磁场的证据。但该数据仅来自澳大利亚。因为它来自一个大陆，所以无法用它来检测板块运动。这项研究添加了来自不同大陆的新数据，使我们能够研究不同地点场强的相对变化，这有助于推断可能的板块运动。研究人员在分析了在澳大利亚和南非实地考察期间收集的岩石样本，以寻找尺寸小于一毫米的单个锆石颗粒，并在罗切斯特大学的磁屏蔽实验室中通过用激光加热样品颗粒并使用超高灵敏度磁力计测量磁化强度的变化来测量样品的磁化强度，同时还在加拿大地质调查局使用超高分辨率离子微探针测量了每个锆石颗粒的年龄。利用这些新数据，新的统计分析可以将其与现有的板块运动模型进行比较，在新数据集中看到的情况无法用至少过去6亿年来板块构造过程的正常变化来解释。这项研究是由罗切斯特大学教授JohnTarduno领导的多机构共同努力，其他合著者来自加拿大地质调查局、加州大学圣克鲁斯分校、约翰内斯堡大学、威特沃特斯兰德大学、亚利桑那大学、夸祖鲁-纳塔尔省和日本地质调查局。该研究得到了国家科学基金会的支持。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369461.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369461.htm