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자연계에 존재하는 초임계 이산화탄소 최초로 발견
  • 등록일2020.05.14
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중국과학원 해양연구소 및 해양거대과학연구센터 연구팀은 공동으로 서태평양 심해 열수 지역에서 초임계 이산화탄소를 발견하였다. 해당 자연계 최초의 초임계 이산화탄소 발견은 생명기원 연구에 새로운 시사점을 제공하였다. 해당 성과는 "Chinese Science Bulletin" 영문판 표지논문으로 게재되었다.
"커쉐(科學)"호 과학탐사선의 2016년 심해 열수 항차에서 연구팀은 1,400m 심해 열수 지역에서 초임계 이산화탄소 함유 유체를 분출하는 열수분출공을 발견하였다.
온도와 압력이 각각 31℃, 7.3MPa를 초과할 경우 이산화탄소는 초임계 유체 위상상태로 존재한다. 초임계 이산화탄소는 기체상태 성질뿐만 아니라 액체상태 성질도 보유하기에 유기물을 빠르게 용해시킬 수 있다.
연구팀은 초임계 이산화탄소 함유 열수 유체에 대량 질소가 존재함을 발견하였다. 이외 열수 유체는 일부 미지의 유기화학물질을 함유한다. 분석 결과 심해 열수 지역의 초임계 이산화탄소 및 질소는 주변의 광물질과 결합하여 유기물 생성을 촉매함으로써 무기에서 유기로의 전환 과정을 실현하는 것으로 나타났다.
연구팀은 상기 연구 성과에 기반하여 새로운 지구 생명기원 가설을 제안하였다. 구체적으로 지구 초기 원시 대기에 100대기압을 초과하는 이산화탄소가 존재하였고 원시 해양이 형성된 후 해양과 대기 경계면에 초임계 이산화탄소층이 형성되어 대량 질소를 축적되었으며 해수 및 해수면 위에 노출된 암석의 광물과 결합되어 유기물 생성을 촉매함으로써 지구 초기 생명의 근원이 되었을 것이라는 설이다.

정보출처 : https://baijiahao.baidu.com/s?id=1666430663233063609&wfr=spider&for=pc