Termal Gradyan Ortamında Erken Toprak Hidrotermal Bacalarının Simülasyonu
Summary
Bu protokolün amacı, kimyasal bahçe enjeksiyon deneyleri yoluyla simüle edilmiş hidrotermal bacalar oluşturmak ve eğitim amaçlı çoğaltılabilen 3D yazdırılabilir bir kondenser kullanarak inorganik çökeltme zarı boyunca bir termal gradyan tanıtmaktır.
Abstract
Derin deniz hidrotermal menfezleri jeokimyasal dengeden üretilen kendi kendini düzenleyen çökeltilerdir ve yaşamın ortaya çıkması için olası bir ortam olarak önerilmiştir. Hidrotermal bacaların erken bir Dünya menfez sistemi içindeki termal gradyan ortamında büyümesi, çözünmüş demir demiri içeren erken bir Dünya okyanusu simülatörüne enjekte edilen sodyum sülfit gibi farklı hidrotermal simülantlar kullanılarak başarıyla simüle edildi. Ayrıca, oda sıcaklıklarına sıcakta bir sülfit çözeltisi enjekte ederken soğuk su banyosuna batırılmış bir kondenser kapta okyanus simülanını yaklaşık 0 °C’ye kadar yeterince soğutmak için bir aparat geliştirildi ve birkaç saat içinde sıcaklık gradyan ortamında yapay bir baca yapısı oluşturuldu. Farklı kimyalar ve değişken sıcaklık gradyanları ile yapılan bu tür deneyler baca yapısında çeşitli morfolojilerle sonuçlandı. Oda sıcaklığında okyanus ve hidrotermal sıvı simülanlarının kullanımı dikey bacalarla sonuçlanırken, sıcak hidrotermal sıvı ve soğuk okyanus simülanının kombinasyonu sağlam baca yapılarının oluşumunu engelledi. Bu çalışma için oluşturulan özelleştirilebilir 3D baskılı kondenser, farklı araştırmacılar tarafından kolayca değiştirilebilen ve kullanılabilen ceketli bir reaksiyon kabı görevi görür. Doğal sistemlere benzer termal gradyanlarla baca sistemlerindeki prebiyotik reaksiyonları doğru bir şekilde simüle etmeye yardımcı olması gereken havalandırma ve okyanus simülantlarının enjeksiyon oranının ve kimyasal bileşiminin dikkatli bir şekilde kontrol edilmesine izin verecektir.
Introduction
Hidrotermal bacalar, derin deniz menfez ortamlarında jeokimyasal dengeden üretilen kimyasal bahçe çökeltileridir, ısıtılan, hidrotermal olarak değiştirilmiş sıvı daha soğuk bir okyanusa sıyırır. Erken bir Dünya senaryosunda, bacaların antik alkali deliklerde oluştuğu ve ortam pH / redoks / kimyasal gradyanların transeksiyonununmetabolizmanınortaya çıkmasına doğru reaksiyonlara yol açabileceği önerilmiştir 1 ,2,3,4,5,6. Hidrotermal menfezler de okyanus dünyaları, Europa ve Enceladus 7 ,8,9,10dahil olmak üzere diğer gezegenlerde var olmak üzere postüle edilmiştir. Co 2 11 ,12, gradyan tahrikli organik sentez13,14 ,15ve organiklerin baca yapılarına dahilini azaltabilecek katalitik demir sülfit minerallerinin çökeltilmesi de dahil olmak üzere önerilen prebiyotik hidrotermal baca kimyasının yönlerini simüle etmek için çeşitli deneyler yapılmıştır16. İster Dünya’da ister diğer dünyalarda olsun, hidrotermal delikleri taklit etmek için deneysel kurulumlar oluştururken, gerçekçi simülasyonlar üretmek için sistemin jeokimyasal gradyanlarını ve açık, dengeden uzak doğasını göz önünde bulundurmak önemlidir.
pH, redoks ve kimyasal gradyanlara ek olarak, hidrotermal menfezler, ısıtılmış havalandırma sıvısının soğuk bir deniz tabanı ortamına beslenmesi nedeniyle baca zarına / duvarına termal bir gradyan da uygular. Soğuk deniz tabanı okyanus sıcaklıkları derinlik, güneş penetrasyonu ve tuzluluk işlevi olarak değişebilir; havalandırma sahalarındaki ortalama deniz tabanı okyanus derinlikleri (çoğunlukla okyanus ortası sırtlarında) 0-4 °C17aralığındadır. Havalandırmanın türüne bağlı olarak, okyanus ve havalandırma sıvısı arasındaki termal gradyan, Lost City18 , 19veya havalandırma sıvısının 40-90 °C20,21 olduğu Strytan Hidrotermal Alanı gibi alkali deliklerin daha hafifgradyanlarından,havalandırma sıvısının birkaç yüz santigrat dereceye ulaşabileceği derin deniz tabanı siyahı sigara içenlere kadar önemli ölçüdedeğişebilir. 23,24,25. Yaşamın kökeni açısından bakıldığında, hidrotermal sistemlerdeki termal gradyanların simülasyonu, baca çökeltmeleri 3,13 ve/ veya hidrotermal bacaların doğrudan mineral yüzeylerden elektron alan mikropları barındırması nedeniyle yaşanabilirliği etkileyebileceği için önemlidir26. Baca duvarı boyunca bir gradyanda, kısa bir mesafede bir dizi sıcaklık koşulu mevcut olacaktır ve baca duvarı, tüm bu termal rejimlerin karakteristik mineral ve reaksiyonlarının bir kombinasyonunu temsil edecektir.
Soğuk okyanus ve sıcak hidrotermal sıvının bu potansiyel prebiyotik ortam üzerindeki etkilerini araştırmak için termal gradyanlarda laboratuvarda yetiştirilen hidrotermal bacalar simüle edildi. Genellikle, ısıtmalı iç ve soğuk dış enjeksiyon yöntemiyle simüle edilmiş hidrotermal bacaların yetiştirilmeleri pratik zorluklar sunduğundan, en erişilebilir baca deneyleri ortam basıncında yapılanlardır (bu nedenle maliyetli ve karmaşık reaktörler gerektirmez). Termal gradyanda laboratuvarda yetiştirilen bacalarda önceki girişimler hem sıcak / sıcak bir hidrotermal sıvı hem de soğuk bir okyanus üretemememiştir. Organik reaksiyonları yönlendirebilecek reaktif mineraller oluşturmak için tüm bacayı uzun süre yüksek sıcaklıkta tutmak için, bazı çalışmalar tüm deneyi (okyanus ve hidrotermal sıvı) bir ısıtma ceketi veya sıcak bir banyo kullanarak ~ 70 ° C’ye ısıttı13,14. Başka bir baca çökelti oluşumu deneyi, bir “yakıt hücresi” aparatında, baca duvarı simülanını düz bir membran şablonu üzerinde oluşturmuştur; bu deneyler ayrıca yakıt hücresi gradyan aparatı sıcak su banyosuna batırılarak toplu olarak ısıtıldı27,28. Önceki çalışmalar, oda sıcaklığında bir okyanusa enjekte edilen sıcak hidrotermal sıvılardan (çeşitli yöntemler kullanılarak ~ 70 ° C’ye ısıtılmış) simüle edilmiş hidrotermal bacalar oluşturmuştur3,12; ancak, soğuk bir okyanus denenmemiştir.
Bu çalışma, soğuk(0-5 °C) bir okyanustan baca malzemelerini sentezlemek ve ilgi çekici özellikleri test etmek için ısıtılmış bir hidrotermal sıvıya gerçekçi bir termal gradyan oluşturmak için prebiyotik baca büyüme laboratuvarı simülasyonları 4 yöntemlerini ilerletir. Bugüne kadar, alkali delikler için gerçekçi bir sıcaklık gradyanı ile başarıyla gerçekleştirilen prebiyotik baca deneyleri olmamıştır: iç havalandırma çözeltisi ~ 70 ° C’de tutulur ve dış okyanus çözeltisi ~ 5 ° C’ye soğutulur. Ayrıca, yapılan birkaç ısıtmalı baca deneyinde, deneysel kurulum karmaşıktır ve maliyetli olabilir. Kimyasal bahçe deneyleri, dünya’nın ilk zamanlarındaki hidrotermal menfezlerde meydana gelebilecek süreçler hakkında fikir vermek için büyük bir potansiyele sahiptir. Bu nedenle, bir baca deneyinin birden fazla varyasyonunun hızlı bir şekilde ayarlanabilmesi, ucuz, kırılgan olmayan, kolayca değiştirilen ve öğrencilerin çalışması için ideal olan basit bir cihaza sahip olma yeteneği de avantajlıdır. Burada sunulan, soğuk okyanus ve ısıtılmış hidrotermal sıvı simülatörü arasında gerçekçi bir termal gradyanı korurken ve izlerken simüle edilmiş bir hidrotermal bacanın büyümesini kolaylaştırmak için tasarlanmış yeni bir aparat (Şekil 1). Bu deneysel cihaz tasarım olarak bir ceket reaktörüne benzer, ancak benzer deneyler yapmak isteyen herhangi bir araştırma grubu tarafından kolayca üretilebilen üç boyutlu (3D) baskılı bir kondenserdir (bkz. Ek yazdırılabilir dosya). Bu 3D baskılı kondenser kullanılarak, bu cihazın sağlam sıcaklık gradyanlarını korumak için yardımcı programını test etmek ve sıcaklık gradyanlarının baca yapısı ve morfolojisi üzerindeki etkilerini test etmek için termal gradyan baca deneyleri yapılmıştır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Termal gradyanların simüle baca büyümesi üzerindeki etkisi: Bu deneysel cihaz, baca morfolojilerinde çeşitli deneysel parametrelerden kaynaklanan çeşitli varyasyonlar sağladı. Demir sülfit ve demir hidroksit bacaları oda sıcaklığında yüksek dik yapılar oluşturdu, ancak termal gradyan deneylerinde daha zayıf, telli çökeltiler veya düz höyükler oluşturdu. Bu, 70-80 ° C’ye ısıtılan bir hidrotermal sıvıdan wispy, dik olmayan baca çökeltilerinin oluştuğu ve oda sıcaklığındaki okyanus simülan33’eenjekte edildiği Herschy ve ark. Bunun çeşitli olası açıklamaları vardır: konvüktif ısı transferi, çökeltinin oluşurken okyanus gemisinin tepesine doğru hızla akmasını sağlamak için daha doğal şamandıra kuvvetlerine (enjeksiyonun zorla pompalanmasıyla birlikte) neden olabilir. Alternatif olarak, şırıncak sıvının ısıtılması hidrotermal sülünleri daha az yoğun hale getirir ve böylece enjeksiyon noktasının üstünde stabilize etmektense dikey olarak yükselmeye daha yatkın hale getirir. Daha istikrarlı bir yapının büyümesine izin vermek için şırındı enjeksiyon oranının daha yavaş oranlara değiştirilmesiyle bu etkinin hafifletilmesi mümkündür. White ve ark. son derece yavaş oranlarda (0.08 mL/h) enjekte edilen hidrotermal simülan ile demir sülfit baca büyümesini inceledi ve bacanın birleşmesi günler almasına rağmen yapısal olarakistikrarlıydı 13. Herschy ve arkadaşları, termal gradyan deneylerimizde kullanılan oranlardan daha hızlı birkaç büyüklük sırası olan 10-120 mL / s enjeksiyon oranlarında peristaltik pompalar kullandıklarından, telli baca yapıları33.
Okyanustaki çökelme reasürörlerinin daha yüksek konsantrasyonları ve havalandırma çözeltileri de termal gradyanlarda daha sağlam bacalar sağlayabilir. Hidrotermal sıvı veya okyanus simülantında çökeltici iyonların (sülfit veya hidroksit) daha yüksek kimyasal konsantrasyonları, daha yüksek genel çökelti kütlesine yol açabilir, böylece daha güçlü bir yapı oluşturabilir. Herschy ve ark. hidrotermal sıvıda (10 mM) daha düşük sülfit konsantrasyonları kullandıklarından, yapıları daha yüksek (20-50 mM) sülfit konsantrasyonları kullanılarak bu çalışmada üretilenlerden daha küçüktü. Ek olarak, demir sülfit baca büyümesi ile ilgili bazı çalışmalar, daha sağlam bacalar üretmeye yardımcı olabilecek sodyum sülfit ile birlikte hidrotermal sıvıya silika da dahil edilmiştir3,13,33. Silika kimyasal bahçe yapıları da hidrotermal baca büyümesinin yönlerini simüle etmek için kullanılmıştır34ve bunlar fiziksel analiz için tüp / şişeden çıkarılabilen çok sağlam yapılar üretme eğilimindedir. Bununla birlikte, sıcaklık gradyanlarının silika enjeksiyon yapıları üzerindeki etkileri bilinmemektedir ve daha fazla çalışma alanı olacaktır.
Gelecekteki baca simülasyon deneyleri için dikkat edilmesi gerekenler: Okyanus gemisini soğutmak için bu çalışmada oluşturulan 3D baskılı kondenser, ceketli bir reaksiyon gemisi gibi hareket etti, ancak bazı pratik iyileştirmelerle: 1) açık üst, bacanın örneklemesine ve anoksik okyanus kafa boşluğunun korunmasına izin verdi; 2) 3D baskılı parça kolay tekrarlanabilirlik verdi; 3) tasarımlar dijital olarak düzenlenebilir gibi, cihaz hızlı bir şekilde değiştirilebilir ve istenirse yeniden basılabilir; ve 4) ucuz malzemelerin kullanımı, her kondenserin gerçek cam ceketli reaksiyon kaplarından daha uygun maliyetli hale getirdi. Bu 3D baskılı kondenserler, farklı araştırma gruplarında simüle edilmiş hidrotermal baca deneyleri için platformları standartlaştırmanın yararlı bir yolu olabilecek esnek ve kolayca paylaşılan bir deneysel cihazdır ve numunelerin ve verilerin daha iyi karşılaştırılmasını sağlar. Kondenserin dosyaları, iş arkadaşlarına eğitimsel veya bilimsel amaçları için kendi başlarına yazdırmaları için gönderilebilir (bkz. bu çalışmada kullanılan kondenserin ek 3D baskı dosyası). Bu ucuz kurulum, kimyasal bahçeler veya kemomobriyonik29,35için bir lisans laboratuvarı deneyi olarak da kullanılabilir.
Sonuç olarak, bu çalışma, sıcaklık gradyan ortamlarında simüle edilmiş hidrotermal bacaların büyümesini kolaylaştırmak için 3D baskı kullanan yeni bir deneysel aparat tanımlamaktadır. 3D baskılı kondenser, deniz tabanı hidrotermal sistemlerinin yakınındaki deniz suyuna benzer şekilde okyanus simülanını donmaya yakın sıcaklıklara soğutabilir. Bu arada, bu soğuk okyanusa enjekte edilen yüksek sıcaklıklı hidrotermal sıvıyı simüle etmek için ısıtılmış bir şırıngam kullanıldı. Demir sülfit ve demir hidroksit bacalarının morfolojileri ve yapıları termal gradyandan etkilendi: hem okyanus hem de hidrotermal sıvı simülanları oda sıcaklığındayken, bacalar dikey yönelimli yapılar oluşturdu, ancak hidrotermal sıvı ısıtıldığında ve okyanus soğutulduğunda sağlam baca yapılarının oluşumu engellendi. Bu tür baca sistemlerindeki prebiyotik reaksiyonları doğal sistemlere benzer termal gradyanlarla doğru bir şekilde simüle etmek için, enjeksiyon oranı ve hem havalandırma hem de okyanus simülantlarının kimyasal bileşimi gibi parametreleri dikkatlice kontrol etmek gerekecektir. Bu çalışma için oluşturulan özel ve ucuz 3D baskılı kondenser, işlev olarak ceketli bir reaksiyon kabına benzer ve birçok kemomobrionik deney türünde kullanılmak üzere kolayca değiştirilebilir ve çeşitli araştırma ve eğitim gruplarına elektronik olarak dağıtılabilir.
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu araştırma, NASA Astrobiyoloji Enstitüsü Icy Worlds tarafından desteklenen NASA ile yapılan bir sözleşme kapsamında Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü Jet İtiş Laboratuvarı’nda gerçekleştirildi. Dr. Gabriel LeBlanc kısmen Oklahoma NASA EPSCoR Kooperatif Anlaşması (NNX15AK42A) aracılığıyla Bir Araştırma Başlatma Hibesi (2017-34) tarafından desteklendi. Heather Whitehead’e ilk 3D baskılı kondenser tasarımına yardım için, Kalind Carpenter’a 3D baskı konusunda yardım için, John-Paul Jones’a kondenser gemileri hakkında yararlı tartışmalar için, Laura Rodriguez’e sıcaklık veri analizi konusunda yardım için ve Erika Flores’e laboratuvar yardımıyla teşekkür ederiz. Telif Hakkı 2020 Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü.
Materials
| 3/8-Inch Clear Vinyl Tubing | Watts | SVIG10 | Cut to desired length for experiment |
| 40-pin Male to Female Wire Jumper Multicolored Ribbon Cables | EDGELEC | ED-DP_L30_Mix_120pcs | These wires will require stripping of plastic ends and carefully removing one of the 2 plastic casings |
| Aluminum seals | Fisher | 0337523C | Thermo Scientific National Headspace 20 mm Crimp Seals |
| Ferric chloride hexahydrate | Fisher | I88-100 | Ferric Chloride Hexahydrate (Lumps/Certified ACS) |
| Ferrous chloride tetrahydrate | Fisher | I90500 | Ferrous Chloride Tetrahydrate (Crystalline/Certified) |
| Gear Hose Clamps | Glarks | 40Pcs | |
| Gray butyl stoppers | Fisher | 0337522AA | Thermo Scientific National 20 mm Septa for Headspace Vials |
| Pipette tips | VWR | 53511-682 | pipette tips 0.5-10 microliters |
| Serum bottles | Sigma-Aldrich | 33110-U | Vials, crimp top, serum bottle, size 100 mL, clear glass, outer diameter x height 51.7 mm x 94.5 mm. For these experiments, the bottom of the serum bottle should be cut off. |
| Sodium hydroxide | Sigma-Aldrich | S5881 | reagent grade, ≥98%, pellets (anhydrous) |
| Sodium sulfide nonahydrate | Fisher | S425212 | Sodium Sulfide Nonahydrate (Crystalline/Certified ACS). Store at -20 °C. Only open in a glove box or fume hood. Releases toxic H2S gas; all sulfide-containing solutions must be kept in a glove box or fume hood. |
| syringe heater | Syringepump.com | HEATER-KIT-5SP | Clamp gear hose clamps around heating blanket |
| Syringe needles (16 gauge) | Fisher | 14-826-18B | BD General Use and PrecisionGlide Hypodermic Needles, 16 G x 1.5 in. (38 mm) |
| Syringe Pump | Syringepump.com | NE-4000 | Dual or multiple channel, depending on desired number of simultaneous experiments |
| Syringes (10 mL) | Fisher | 14-823-16E | BD Syringe with Luer-Lok Tips (Without Needle) |
| Tubing | Cole Parmer | EW-06407-71 | Tygon Lab Tubing, Non-DEHP, 1/16" internal diameter X 1/8" outer diameter |
| Water Circulation Pump | Bayite | BYT-7A015 | May need two people to help prime pump |
Referenzen
- Sojo, V., Herschy, B., Whicher, A., Camprubi, E., Lane, N. The origin of life in alkaline hydrothermal vents. Astrobiology. 16 (2), 181-197 (2016).
- Barge, L. M., et al. From chemical gardens to fuel cells: Generation of electrical potential and current across self-assembling iron mineral membranes. Angewandte Chemie International Edition. 54 (28), 8184-8187 (2015).
- Mielke, R. E., et al. Iron-sulfide-bearing chimneys as potential catalytic energy traps at life’s emergence. Astrobiology. 11 (10), 933-950 (2011).
- Russell, M. J., et al. The drive to life on wet and icy worlds. Astrobiology. 14 (4), 308-343 (2014).
- Russell, M. J., Hall, A. J. The emergence of life from iron monosulphide bubbles at a submarine hydrothermal redox and pH front. Journal of the Geological Society, London. 154 (3), 377-402 (1997).
- Russell, M. J., Hall, A. J., Kesler, S. E., Ohmoto, H. The onset and early evolution of life. Evolution of Early Earth’s Atmosphere, Hydrosphere, and Biosphere-Constraints from Ore Deposits, Geological Society of America. 198, 1-32 (2006).
- Hsu, H. W., et al. Ongoing hydrothermal activities within Enceladus. Nature. 519, 207-210 (2015).
- Vance, S., et al. Hydrothermal systems in small ocean planets. Astrobiology. 7 (6), 987-1005 (2007).
- Cardoso, S. S. S., Cartwright, J. H. E., Sainz-Díaz, C. I. Carbonate-hydroxide chemical-garden tubes in the soda ocean of Enceladus: abiotic membranes and microtubular forms of calcium carbonate. Icarus. 319, 337-348 (2019).
- Russell, M. J., Murray, A. E., Hand, K. P. The possible emergence of life and differentiation of a shallow on irradiated icy worlds: the example of Europa. Astrobiology. 17, 1265-1273 (2017).
- Yamaguchi, A., et al. Electrochemical CO2 reduction by Ni-containing iron sulfides: How is CO2 electrochemically reduced at bisulfide-bearing deep-sea hydrothermal precipitates. Electrochimica Acta. 141, 311-318 (2014).
- Roldan, A., et al. Bio-inspired CO2 conversion by iron sulfide catalysts under sustainable conditions. Chemical Communications. 51 (35), 7501-7504 (2015).
- White, L. M., Bhartia, R., Stucky, G. D., Kanik, I., Russell, M. J. Mackinawite and greigite in ancient alkaline hydrothermal chimneys: identifying potential key catalysts for emergent life. Earth and Planetary Science Letters. 430, 105-114 (2015).
- Barge, L. M., Flores, E., Baum, M. M., VanderVelde, D. G., Russell, M. J. Redox and pH gradients drive amino acid synthesis in iron oxyhydroxide mineral systems. Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (11), 4828-4833 (2019).
- Macleod, G., McKeown, C., Hall, A. J., Russell, M. J. Hydrothermal and oceanic pH conditions of possible relevance to the origin of life. Origins of Life and Evolution of the Biosphere. 24 (1), 19-41 (1994).
- McGlynn, S. E., Kanik, I., Russell, M. J. Peptide and RNA contributions to iron–sulphur chemical gardens as life’s first inorganic compartments, catalysts, capacitors and condensers. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 370 (1969), 3007-3022 (2012).
- Cutler, K. B., et al. Rapid sea-level fall and deep-ocean temperature change since the last interglacial period. Earth and Planetary Science Letters. 206 (3-4), 253-271 (2003).
- Kelley, D. S., et al. An off-axis hydrothermal vent field near the Mid-Atlantic Ridge at 30 N. Nature. 412 (6843), 145-149 (2001).
- Kelley, D. S., et al. A serpentinite-hosted ecosystem: the Lost City hydrothermal field. Science. 307 (5714), 1428-1434 (2005).
- Price, R., et al. Alkaline vents and steep Na+ gradients from ridge-flank basalts-Implications for the origin and evolution of life. Geology. 45 (12), 1135-1138 (2017).
- Proskurowski, G., et al. Abiogenic hydrocarbon production at Lost City hydrothermal field. Science. 319 (5863), 604-607 (2008).
- Francheteau, J., et al. Massive deep-sea sulphide ore deposits discovered on the East Pacific Rise. Nature. 277 (5697), 523-528 (1979).
- Spiess, F. N., et al. East Pacific Rise: hot springs and geophysical experiments. Science. 207 (4438), 1421-1433 (1980).
- Hekinian, R., Fevrier, M., Bischoff, J. L., Picot, P., Shanks, W. C. Sulfide deposits from the East Pacific Rise near 21 N. Science. 207 (4438), 1433-1444 (1980).
- Haymon, R. M. Growth history of hydrothermal black smoker chimneys. Nature. 301 (5902), 695-698 (1983).
- Ishii, T., Kawaichi, S., Nakagawa, H., Hashimoto, K., Nakamura, R. From chemolithoautotrophs to electrolithoautotrophs: CO2 fixation by Fe (II)-oxidizing bacteria coupled with direct uptake of electrons from solid electron sources. Frontiers in Microbiology. 6, 994 (2015).
- Barge, L. M., et al. Pyrophosphate synthesis in iron mineral films and membranes simulating prebiotic submarine hydrothermal precipitates. Geochimica et Cosmochimica Acta. 128, 1-2 (2014).
- Barge, L. M., White, L. M. Experimentally testing hydrothermal vent origin of life on Enceladus and other icy/ocean worlds. Astrobiology. 17 (9), 820-833 (2017).
- Barge, L. M., et al. Chemical gardens as flow-through reactors simulating natural hydrothermal systems. Journal of Visualized Experiments. 105, e53015 (2015).
- Morse, J. W., Mackenzie, F. T. Hadean ocean carbonate geochemistry. Aquatic Geochemistry. 4 (3-4), 301-319 (1998).
- Russell, M. J., Arndt, N. T. Geodynamic and metabolic cycles in the Hadean. Biogeosciences. 2 (1), 97-111 (2005).
- Price, R. E., Giovannelli, D. A Review of the geochemistry and microbiology of marine shallow-water hydrothermal vents. Reference Module in Earth Systems and Environmental Science. , (2017).
- Herschy, B., et al. An origin-of-life reactor to simulate alkaline hydrothermal vents. Journal of Molecular Evolution. 79 (5-6), 213-227 (2014).
- Barge, L. M., et al. Characterization of iron-phosphate-silicate chemical garden structures. Langmuir. 28 (8), 3714-3721 (2012).
- Barge, L. M., et al. From chemical gardens to chemobrionics. Chemical Reviews. 115 (16), 8652-8703 (2015).
