地球早期海洋的盐分可能很重

耶鲁大学的科学家表示，地球上古老的海洋可能比现在咸得多——这一发现可能会加深我们对地球上生命、大气和气候如何演化的理解。

在一项新研究中，耶鲁大学地球与行星科学教授 Jun Korenaga 和研究生 Meng Guo 表示，在地球存在的前 5 亿年中，其海洋的盐分含量可能高达 7.5%。相比之下，今天的海洋含盐量约为 2.5%。

之前对早期海洋盐度的估计都是基于间接数据，从目前的水平到高出 10 倍不等。

“这只是破译早期海洋化学的开始，因为还有许多其他未知数，但现在我们有了一个坚实的基础，”Korenaga 说。

该研究发表在《国家科学院院刊》上。

Korenaga 和郭从一个更广泛、更基本的问题开始他们的研究。他们想知道地球上存在多少稳定的卤素物质——氟、氯(存在于盐中)、溴和碘等元素，当它们与金属反应时会产生一系列盐。

卤素在一些与地球形成和演化相关的最基本过程中发挥着关键作用，包括地球大气、海洋和岩石地幔的相互作用方式。由于海洋在使地球上的生命成为可能方面的基本性质，海水中卤素的存在尤为重要。

“海水化学不仅决定了海洋的酸度，还决定了二氧化碳在大气和海洋之间的分配方式，”郭说。

到目前为止，对全球卤素丰度的估计一直基于以下假设：地壳和地幔(地球 3,000 公里厚的岩石层)中某些元素的比率在整个熔化和结晶过程中保持不变，并且这些估计已表明大多数卤素存在于靠近表面的位置。

Korenaga 和郭说事实并非如此。他们基于一种新的算法工具和关于其他元素如何在地球表面和内部层循环的最新科学，创造了一种估计全球卤素含量的新方法。

他们的新发现表明，在地球的最初 5 亿年里，氯化物和其他卤素在很大程度上被从行星内部排出——使它们更接近地球的地壳表面和海洋——然后将它们中的大部分循环回地幔。

“我们的发现与传统智慧完全相反，”Korenaga 说。

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