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首次!中国科学家在自然界发现超临界二氧化碳

科技信息 admin 4周前 (05-11) 29次浏览 已收录 0个评论

5月11日,据媒体报道,发表在《科学通报》(Science Bulletin)上的一项新研究,揭示了我国科学家首次在深海热液区观测到自然状态下超临界二氧化碳流体的喷发,将为研究生命起源等提供新的启示

据了解,该研究由中国科学院海洋研究所和中国科学院海洋大科学研究中心的共同合作,在2016年“科学”号科考船 的一次深海热液航次中,研究人员利用“发现”号深海ROV机器人上搭载的我国自主研发的深海激光拉曼光谱原位探测系统(RiP),在深海热液区发现了具有超临界二氧化碳流体喷发的热液喷口。

随后利用自主研发的深海热液温度探针测定了超临界二氧化碳喷口温度约为95℃,进而使用RiP探针直接在深海原位探测了喷发状态的超临界二氧化碳流体,发现深海超临界二氧化碳拉曼谱峰在频移、半峰宽等光谱参数上与实验室内模拟获得的超临界二氧化碳完全一致。

同时,原位超临界二氧化碳拉曼光谱中不仅含有甲烷、硫化氢、硫酸根等组分的拉曼特征峰,还含有大量的氮气以及多个未知组分的拉曼峰,远远高于周围海水。

通过对拉曼特征峰的归属证明深海热液区喷发的超临界二氧化碳流体中很可能含有大量有机物质。考虑到超临界二氧化碳在甲酸、氨基酸等有机合成中的重要作用,推测这些未知的有机物很有可能与氨基酸合成相关。

研究人员表示,在深海热液区观测到自然状态下的超临界二氧化碳流体,对于探索地球生命起源具有重要的启示作用,地球生命起源与初始有机质形成一直广受关注

生物学研究表明,超嗜热菌很可能是地球上生命的共同祖先,因此热液系统一直被认为与生命起源密切相关。但是热液流体中缺少合成氨基酸的关键元素氮,这是早期生命起源于热液假说最致命的问题。而此次在深海热液区发现的超临界二氧化碳流体大量富集氮气,正是早期地球从无机到有机的过程的绝佳反应介质。

首次!中国科学家在自然界发现超临界二氧化碳

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