맨틀 암석에 대한 과학자들의 선구적인 발견은 지구의 화산 활동, 원시 주기 및 생명의 기원에 대한 새로운 통찰력을 제공하며 이는 지구 과학의 주요 발전을 의미합니다.
국제 팀이 지구상의 생명체를 지원하고, 화산 활동을 자극하며, 지구 순환에 영향을 미치는 맨틀의 역할을 조사하기 시작했습니다.
과학자들이 지구 맨틀, 지각 아래 층 및 행성의 가장 큰 구성 요소에서 유래된 최초의 긴 암석 조각을 성공적으로 복구했습니다. 연구에 따르면 이 암석들은 지구 생명체의 기원에서 맨틀의 역할, 맨틀이 녹을 때 일어나는 화산 활동, 탄소와 수소 같은 필수 원소의 지구 순환에 미치는 영향을 밝혀줄 것으로 기대된다. 팀.
거의 연속적인 맨틀 암석 1,268m(4,160피트)가 Expedition 399의 “생명의 빌딩 블록, 아틀란티스 대산괴” 동안 대서양 중부 해령을 따라 맨틀 암석이 노출된 해저 부분인 “구조 창”에서 추출되었습니다. 해양 시추선용 게데스 결정 2023년 봄.
1960년대 초반부터 시도된 이 추출은 국제 해양 발견 프로그램(International Ocean Discovery Programme)이 이끄는 기록적인 성과였습니다. 국제 해양 연구 컨소시엄은 해저에서 퇴적물과 암석의 원통형 샘플을 회수하여 연구합니다. 지구의 역사.
연구자들은 맨틀에서 추출된 암석이 초기 지구에서 발견된 암석과 더 유사하며 오늘날 우리 대륙을 구성하는 더 흔한 암석은 아니라고 말합니다. 이미지 출처: Johan Lisenberg 교수
회수된 암석 분석
그 이후로 탐사팀은 맨틀에서 발굴된 암석의 구성, 구조 및 맥락을 이해하기 위해 암석 목록을 작성했습니다.
그들의 결과는 저널에 발표되었습니다 과학이 연구는 예상보다 회수된 암석의 용해 역사가 더 길다는 것을 보여줍니다.
주저자인 카디프 대학 지구환경과학부 요한 리젠버그(Johan Lisenberg) 교수는 “작년에 암석을 발견했을 때 이는 지구과학 역사상 중요한 돌파구였지만 더 중요하게는 그 가치는 맨틀 암석 코어가 무엇인지에 달려 있다”고 말했습니다. 우리 행성의 형성과 진화에 대해 말해 줄 수 있습니다.” 우리의 연구는 회수된 암석에서 발견된 광물과 화학적 조성을 문서화하여 맨틀의 구성을 살펴보는 것으로 시작됩니다. 암석에는 휘석이 훨씬 적습니다. 그리고 암석에는 매우 높은 농도의 마그네슘이 포함되어 있는데, 둘 다 우리가 예상했던 것보다 훨씬 더 많은 양이 녹은 결과입니다.”
Johan Lissenberg 교수(왼쪽)와 동료들은 대서양 중앙 능선의 “구조 창”에서 회수된 코어를 분석합니다. 이미지 크레디트: Leslie Anderson, 특급. 399, JRSO_IODP
이 용융은 맨틀이 지구의 깊은 부분에서 표면을 향해 솟아올랐을 때 일어났습니다.
연구자들은 이 과정에 대한 추가 분석 결과가 마그마가 어떻게 형성되고 화산 활동으로 이어지는지 이해하는 데 중요한 의미를 가질 수 있다고 주장합니다.
“우리는 또한 마그마가 맨틀을 통해 운반되는 경로를 발견했으며, 이를 통해 마그마가 형성되어 지구 표면으로 이동한 후의 운명을 추적할 수 있었습니다. 이는 맨틀이 녹아 화산에 영양을 공급하는 방법을 알려주기 때문에 중요합니다. 지구상의 화산 활동의 대부분을 차지하는 해저에 있는 암석들입니다.” “이 맨틀 암석에 접근하면 화산과 마그마의 최종 원천 사이의 연관성을 확립할 수 있습니다.”
생명의 기원과의 연관 가능성
이 연구는 또한 맨틀 암석에 풍부한 광물인 페리도트가 어떻게 바닷물과 상호 작용하여 생명에 연료를 공급할 수 있는 수소와 기타 분자를 생성하는 일련의 화학 반응을 촉발하는지에 대한 예비 결과도 제공합니다.
과학자들은 이것이 지구 생명의 기원에 있어서 근본적인 과정 중 하나였을 것이라고 믿습니다.
“초기 지구에 존재했던 암석은 지구에 존재했던 암석과 매우 유사합니다”라고 이번 임무의 공동 과학자이자 우즈 홀 해양학 연구소(Woods Hole Oceanographic Institution)의 지질학 및 지구물리학 부과학자인 Susan Q. Lange 박사는 말했습니다. 암석과 유체 샘플을 계속 분석하는 팀의 일원입니다. 이 탐사 중에 우리는 오늘날 대륙을 구성하는 가장 일반적인 암석에서 암석을 회수했습니다.
해양 시추선 JOIDES 결의안의 탐사 399 “생명의 빌딩 블록, 아틀란티스 블록”은 2023년 봄에 거의 연속적인 맨틀 암석 1,268m를 회수했습니다. 저작권: Thomas Runge(탐사 399, JRSO_IODP)
“이러한 데이터 분석을 통해 우리는 지구 역사 초기에 존재했던 화학적, 물리적 환경에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있으며, 이는 최초의 생명체가 살 수 있도록 오랜 지질학적 시간 규모에 걸쳐 지속적인 연료 공급원과 유리한 조건을 제공했을 수 있습니다.”
JOIDES 결의안 임무의 과학자 30명 이상으로 구성된 국제 팀은 광범위한 문제를 해결하기 위해 회수된 분화구 샘플에 대한 연구를 계속할 것입니다.
Expedition 399의 주요 제안자이자 임무의 공동 수석 과학자인 University of Earth and Environment 부교수 Andrew McCaig 박사는 다음과 같이 덧붙였습니다. “Expedition 399에 참여한 모든 사람은 첫 번째 제안부터 시작합니다. 2018년에 이 논문에 기록된 성과를 자랑스럽게 생각합니다.” , 미생물학 임무에서 얻은 모든 데이터는 완전히 이용 가능하며 국제 과학이 어떻게 수행되어야 하는지에 대한 모델입니다.”
참조: C. Johan Lissenberg, Andrew M.의 “뱀 모양의 고갈된 감람암의 긴 단면” 맥케이그, 수잔 Q. 랑게, 피터 블룸, 아베 나츠오, 윌리엄 J. 브라젤턴, 레미 콜타트, 제레미 R. 학장, 크리스틴 L. 디커슨, 마가렛 고다드, 바바라 E. 존, 프리더 클라인, 레베카 코헨, 린관유, 류하이양, 에단 L. 로페즈, 노자카 토시오, 앤드류 J. 파슨스, Vamdev Pathak, 마크 K. 리건, 조딘 A. 루바리, 에반 B. 사보프, 에스더 M. 슈바르첸바흐, 올리비에 J. 시스먼, 고든 사우스햄, 왕펑핑, C. Jeffrey Witt, Leslie Anderson 및 Sarah Treadwell, 2024년 8월 8일, 과학.
DOI: 10.1126/science.adp1058
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”