Prebiotic experiments simulating hydrothermal vents: Influence of olivine in the decomposition of simple carboxylic acids



Título del documento: Prebiotic experiments simulating hydrothermal vents: Influence of olivine in the decomposition of simple carboxylic acids
Revista: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000453536
ISSN: 1405-3322
Autores: 1
2
2
3
3
Instituciones: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Posgrado en Ciencias de la Tierra, Ciudad de México. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geología, Ciudad de México. México
3Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ciencias Nucleares, Ciudad de México. México
Año:
Periodo: Dic
Volumen: 73
Número: 3
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español Los sistemas hidrotermales se han propuesto como entornos favorables en la Tierra primitiva, en los cuales podrían haber ocurrido procesos de evolución química. La presencia de minerales y un flujo continuo de energía se destacan entre las condiciones más notables en dichos entornos. En esta investigación se estudió la descomposición de dos ácidos orgánicos. La radiación ionizante y el calor fueron las fuentes de energía seleccionadas para las pruebas de descomposición, ya que ambas están presentes de forma natural en los sistemas hidrotermales y, probablemente, estuvieron presentes en la Tierra primitiva. La radiación podría provenir de elementos inestables en minerales y el calor es la fuente de energía más abundante en los sistemas hidrotermales. Dado que los minerales juegan un papel clave en los experimentos de química prebiótica y son un componente esencial en ambientes hidrotermales, se probó el papel del olivino en la descomposición de los ácidos. Los resultados indican que ambos ácidos orgánicos se descomponen altamente cuando se irradian o se calientan. La radiación es más eficaz que el calentamiento para descomponer los ácidos carboxílicos y formar otros. Curiosamente, la presencia de olivino afecta la descomposición tanto en muestras calentadas como irradiadas, ya que tanto la velocidad de descomposición como la cantidad y tipo de productos varían en comparación con los experimentos sin el mineral. En todas las muestras se siguió la formación de otros ácidos carboxílicos. Se detectaron el ácido succínico, tricarballílico, cítrico y carboxisuccínico en experimentos de radiolisis de ácido acético. La radiolisis del ácido fórmico produjo oxálico y tartrónico. El calentamiento de las soluciones de ácido acético formó los ácidos succínicos, tricarballílico, cítrico y carboxisuccínico. Sin embargo, el calentamiento del ácido fórmico solo generó ácido oxálico. La presencia de olivino afect
Resumen en inglés Hydrothermal systems have been proposed as keen environments on the early Earth where chemical evolution processes could have occurred. The presence of minerals and a continuous energy flux stand out among the most remarkable conditions in such environments. In this research the decomposition of two organic acids was studied. Ionizing radiation and thermal energy were the sources selected for decomposition tests, as both are naturally present on hydrothermal systems and probably, they were present on early Earth. Radiation could come from unstable elements in minerals, and heat is the most abundant energy source in hydrothermal systems. As minerals play a key role in prebiotic chemistry experiments and are an essential component on hydrothermal environments, the role of olivine in decomposition was tested. Results indicate that both organic acids highly decomposed when irradiated or heated. Radiation is more efficient than heating in decomposing the carboxylic acids and forming other carboxylic acids. Interestingly, the occurrence of olivine affects decomposition on both heated and irradiated samples, as both the rate of decomposition, and the amount and type of products vary compared with experiments without the mineral. The formation of other carboxylic acids was followed in all samples. Succinic, tricarballilic, citric and carboxisuccinic acids were detected in radiolysis experiments of acetic acid. The radiolysis of formic acid produced oxalic and tartronic. The heating of acetic acid solutions formed succinic, tricarballilic, citric and carboxisuccinic acids. However, the heating of formic acids only generated oxalic acid. The presence of olivine affected the amount and type of carboxylic acids formed in radiation and heating experiments. Natural hydrothermal systems are complex environments and many variables are present in them. Our results reinforce the idea that a combination of variables is necessary to better simulate these environments in preb
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Geología,
Mineralogía, petrología y geoquímica,
Sistemas hidrotermales,
Radiación ionizante,
Energía térmica,
Ácido acético,
Ácido fórmico,
Química prebiótica
Keyword: Geology,
Mineralogy, petrology and geochemistry,
Hydrothermal vents,
Ionizing radiation,
Thermal energy,
Acetic acid,
Formic acid,
Prebiotic chemistry
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