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トップページ > サイエンス関連 > 炭酸カルシウムの起源

地球にはなぜ炭酸カルシウムが多いのでしょうか!?〜炭酸カルシウムの起源

地球が誕生したのは46億年前といわれています。当時の地球は今の地球とは似ても似つかないものだったようです。大気の主成分は二酸化炭素CO2と窒素N2であり、酸素O2は殆ど存在しなかったと考えられています。しかもとても高温だったと考えられています。

ここで、原始地球の大気組成を、現在の地球、金星、火星の大気組成と比較してみましょう。

原始の地球は現在の地球と異なり、二酸化炭素CO2が主成分で、窒素N2、水蒸気H2Oが存在していました。気圧は数百気圧で、温度もかなり高かったとされています。ちなみに、現在の金星は、二酸化炭素CO2 96%、窒素N2 3%、気圧は920気圧、現在の火星は、二酸化炭素CO2 95%、窒素N2 3%、気圧は0.007気圧とされています。

大気圧はそれぞれ異なりますが、大気の組成に注目すると、現在の地球の大気は窒素N2と酸素O2であるのに対して、金星と火星の大気は原始地球の大気と同じ二酸化炭素CO2と窒素N2です。

現在の地球は、窒素N2が78%、酸素O2が21%、その他が1%で、その中に二酸化炭素CO2 0.035%が含まれています。気圧は1気圧です。原始の地球に存在していた温室効果ガスでもある二酸化炭素CO2は現在の地球ではどこにあるのでしょう?

答えは、地中です。炭酸カルシウムCaCO3として存在しています。その結果、二酸化炭素CO2が減って温度も気圧も下がっていきました。さらに、生物が発生して酸素O2の割合が増え、現在の空気組成で1気圧に落ち着いたと解釈できます。

原始地球の大気に存在した多量の二酸化炭素CO2は、炭酸カルシウムCaCO3(石灰石)として大気中から地球に吸収されました。地球には二酸化炭素CO2を多量に溶かすことのできる海が存在しているので、海に溶け込んだ二酸化炭素CO2は、岩石から溶け出したカルシウムイオンCa2+と化合し、炭酸カルシウムCaCO3として海底に堆積していきました。そして、生命の誕生によりさらに二酸化炭素CO2は減少していきました。つまり、サンゴ、貝などの殻は、炭酸カルシウムCaCO3でできているので、その殻を作るのに二酸化炭素CO2が吸収されていきました。また、光合成をする生物の出現により二酸化炭素CO2は酸素O2に換えられ、酸素O2の濃度はさらに増えていきました。

このように、原始地球は46億年という、めちゃくちゃ長い時間を費やしながら現在の環境へと変化していきました。その間、炭酸カルシウムCaCO3は蓄積され続けました。



まとめ

炭酸カルシウムCaCO3は地球のような惑星にしか無いといわれています。生命の存在を象徴する物質であるともいえなくもありません。しかし、「逆もまた真なり」というわけではなさそうです。つまり、炭酸カルシウムCaCO3が存在するから生命が存在するというわけではなさそうですね。






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