Thermodynamic Predictions of Hydrogen Generation during the Serpentinization of Harzburgite with Seawater-derived Brines
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Salty aqueous solutions (brines) occur on Earth and may be prevalent elsewhere. Serpentinization represents a family of geochemical reactions where the hydration of olivine-rich rocks can release aqueous hydrogen, H2(aq), as a byproduct, and hydrogen is a known basal electron donor for terrestrial biology. While the effects of lithological differences on serpentinization products have been thoroughly investigated, effects focusing on compositional differences of the reacting fluid have received less attention. In this contribution, we investigate how the chemistry of seawater-derived brines affects the generation of biologically available hydrogen resulting from the serpentinization of harzburgite. We numerically investigate the serpentinization of ultramafic rocks at equilibrium with an array of brines at different water activities (a proxy for salt concentration in aqueous fluids and a determinant for habitability) derived from seawater evaporation. Because the existing supersaturation of aqueous calcium carbonate, a contributor to dissolved inorganic carbon (DIC) in natural seawater, cannot be captured in equilibrium calculations, we bookend our calculations by enabling and suppressing carbonate minerals when simulating serpentinization. We find that the extent of DIC supersaturation can provide an important control of hydrogen availability. Increased DIC becomes a major sink for hydrogen by producing formate and associated complexes when the reacting fluids are acidic enough to allow for CO2. Indeed, H2(aq) reduces CO2(aq) to formate, leading to a hydrogen deficit. These conclusions provide additional insights into the habitability of brine systems, given their potential for serpentinization across diverse planetary bodies such as on Mars and ocean worlds.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».