【地球46億年 気候大変動②】暗い太陽のパラドックス。氷点下で生命誕生？逆転の鍵は酸素濃度十万倍化？

こんにちは、カタツムリ系です🐌

温暖化と寒冷化という両極端のパターンが存在することを知りました。総論は終わり、これから、各論に入ります。各論では、より科学測定的な、いわば、骨の折れる話が出てきたり、マントルのダイナミックな動きなんかも取り上げられてくるはず。とにかく、いつもスケールの大きな、本書↓

地球46億年 気候大変動 炭素循環で読み解く、地球気候の過去・現在・未来 (ブルーバックス)

出典はアマゾンさん。

もっとも、アインシュタインの相対論とか、佐藤勝彦博士のインフレーション宇宙論なんかは、宇宙全体がターゲットになっている訳なんですが💦やっぱり、光でさえ何億年もかからないと到着しないような遠距離の存在は、実感に乏しいもの💦そうしたものに比べると、相手が地球だと、そのスケール感や重量感が、実感も含めてダイレクトに伝わってくるからなのでしょう😊

【目次】

化石では、化学的な年代調べは盛ん。しかし、なんと、気温も、太古の時代のものが調べられるそうです

P-47

同位体温度計

というコンセプトがあるのだとか。

原子って

•    陽子 
•    中性子
•    電子 

から構成されています。陽子と電子は同数で電気のプラスマイナスを打ち消しあっています。電気的にプラスマイナスがない中性子は、原子毎に個数が違うのだとか。陽子数と電子数が同じで、中性子数は異なるグループを同位体(アイソトープ)というそうです。

アイソトープとは - コトバンク

その同位体は、蒸発したり冷却されたりすると、軽い同位体同士が集まったり、重い同位体同士が集まったりするそうです。

P-52

生物化石の代表格であるサンゴや貝を考えてみよう(中略)サンゴの骨格や殻を構成する元素の同位体比は(中略)当時の水温に依存するので、そこから当時の海水の水温が推定できる

当時の原子の状態と水温には、一定の関係あるようですね。しかし、水温まで過去のものが分かるなんて。なかなかの知恵ですね。

暗い太陽のパラドックス

またまた関心を惹くエピソード😊

P-76

地球誕生当時は(中略)シミュレーションによると、太陽の光度は25〜30%ほど小さかったと考えられている。つまり「暗かった」のだ。

太陽が暗かったのは分かったとして、パラドックスとは？

P-77

太陽の光度が小さくなれば、これに比例して地球に入ってくる熱量も小さくなり、気温も低下する(中略)驚くべきことに(中略)地球誕生から現在に至るまで、気候の多重性も考慮すると46億年間全球凍結していることになる

たしかに、このシミュレーションと現実の乖離はすごいですね。しかも、このシミュレーションに従えば

P-79

マイナス10℃でも生命誕生 

という、またまた、極端な仮説が出てくるのだとか。生命誕生は火山近くの間欠泉から、と考えられているというのに💦まさに、This is パラドックス。

地球を「生命の星」にした二回の酸化イベント

P-104

現在のように酸素を豊富に含む大気になったのは、今からおよそ5億〜7億年前のこと(中略)地球史の85〜90%以上の時代は今より圧倒的に酸素が乏しかった

その後、20億〜25億年前と、5億〜7億年前に大きな酸化イベントがあったのですが、前者のイベントの前には、酸素濃度は現在の10万分の１以下だったとか(P-105)。逆算して、この二回の大きな酸化イベントは、酸素濃度を十万倍にしたのです。

では、酸素はレアなものなのか？！

P-108

実際、表層大気に酸素が多く存在するのは地球のみ(中略)では火星や金星の酸素はどこに消えてしまったのか？(中略)消えたのではなく、大気に存在しないだけなのだ。火星や金星にある酸素は、二酸化炭素や酸化鉱物として、地表あるいは地中に閉じ込められている

実は、地球でも、もともと、酸素の多くは、火星や金星同様、岩石鉱物の中に取り込まれていた時代が長かったようです(P-109)。

では、どうやって酸素は増えたのか？！

•     生物→光合成で、二酸化炭素を吸い込んで、酸素放出
•     プレートトテクトニクス→大陸地殻の構成要素が変化し、もともと岩石鉱物による大気中の酸素の取り込み量が急激に減少。大気中の酸素濃度が一気に増加(P-119)

というプロセスで酸素が大気中に出てきたよう。ちなみに

P-114

地球のように表面のプレートが大規模に移動し沈み込むようなプレートテクトニクスは、地球だけに存在する特有のメカニズム

酸素が重要なのは、もともと分かってはいるものの、その増加プロセスは、地球だけで活用できるレアなもの。その貴重な機会を生かし、かつ地球規模でダイナミックに活用した「大スペクタクル」ですね。

また、次回

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