揭示羧基亚磺酸化学情景的动力学
摘要
将化学途径与地球化学环境相关联的一种方法是研究给定反应序列的动力学，并确定该化学在何种条件下最具生产力。许多前生物反应依赖固定碳的来源，因此建议前生物可行的固定碳方式的化学途径具有重要意义。其中一种途径是羧基亚磺酸反应网络，它利用由亚硫酸盐电子光解离产生的溶剂化电子来还原碳。在这项工作中，我们在三个不同 pH 值（6、9 和 12）下探索羧基亚磺酸化学。我们使用一种与年轻太阳宽带光谱形状匹配的新光源来照射碳酸氢盐和亚硫酸盐的混合物。我们确定了从这些化合物生成甲酸盐的速率方程，发现其对碳酸氢盐的级数为 0.71 ± 0.12，对亚硫酸盐的级数为 -0.60 ± 0.10。此后，我们考虑了两种不同机制确定了生成甲酸盐的速率常数。我们发现这种化学在所有三个测试的 pH 值下都是可行的，速率常数的大小高度依赖于所假设的机制。我们建议这些结果可能对火星样本返回任务有影响，因为杰泽罗陨石坑拥有与我们提出羧基亚磺酸化学最具生产力的条件相似的湖泊。由于火星表面相对未受改变，我们建议火星样本返回任务可以寻找这种化学的保存痕迹，以揭示火星的过去条件及其孕育生命的潜力。
引用
@article{arxiv.2410.23151,
title = {Shedding a Light on the Kinetics of the Carboxysulfitic Scenario},
author = {S. B. White and P. B. Rimmer and Z. Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23151},
year = {2024}
}
备注
37 pages (+ 59 pages of SI), 5 figures (+ 42 figures in the SI). This is the Accepted Manuscript version of a work that was subsequently published in ACS Earth and Space Chemistry, published by the American Chemical Society after peer review and technical editing by the publisher. The final edited and published version can be accessed at DOI: 10.1021/acsearthspacechem.4c00083