Комади древног свемирског праха који су се испливали на Земљу пре 2, 7 милијарди година дају научницима први поглед у хемијски састав горње атмосфере наше младе планете.
Сличан садржај
- Старгазери помажу у проналажењу свеже палог метеорита у Западној Аустралији
- Овог месеца водите очи према небу за метар Делта Акуарид
- Овај стартуп жели отворити Олимпијске игре 2020. са метеорним тушем који је направио човјек
Истраживање каже да је древна горња атмосфера Земље садржавала приближно исту количину кисеоника као и данас, око 20 процената. То се суочава са оним што су научници претпоставили: Пошто је доња атмосфера ране Земље била мало кисеоника, истраживачи су мислили да је горња атмосфера на исти начин лишена гаса.
Научници кажу да налази, детаљни у овонедељном броју часописа Натуре, отварају нови пут за истраживање атмосферске еволуције у дубоком времену и пружају свеж увид у то како се Земљина атмосфера развила у своје тренутно стање.
"Развијајућа атмосфера је променила хемију великог броја геолошких процеса, од којих су неки одговорни за формирање гигантских минералних ресурса, " каже главни аутор студије Андрев Томкинс са Универзитета Монасх у Мелбоурну, Аустралија. Дакле, ово истраживање "помаже нам да размишљамо о биосфери - интеракције хидросфере и геофере и како су се током времена мењале “, објашњава он.
Свемирски прах, или „микрометеорити“, коришћени за истраживање, пронађени су из узорака древног кречњака из региона Пилбара у западној Аустралији. Космичке сфере су се растопиле након уласка у Земљину атмосферу на висинама од око 50 до 60 миља.
„Људи су и раније проналазили микрометеорите у стенама, али нико им није пао на памет да истраже атмосферску хемију“, каже Томкинс.
Како су се ситни предмети топили и реформисали високо у древној атмосфери, они су реаговали са кисеоником у својој околини и трансформисали се. Истраживачи су могли да се загледају у те древне микрометеорите да би видели које су хемијске промене претрпеле током путовања кроз атмосферу.
Регија Пилбара у западној Аустралији, где су научници пронашли микрометеорите (СимонКр доо / иСтоцк) Помоћу микроскопа Томкинс и његове колеге открили су да су микрометеорити некада били честице металног гвожђа које су се након изложености кисеонику претвориле у минерале гвожђе-оксида.
Научници тврде да би, како би се дошло до такве хемијске трансформације, ниво кисеоника у Земљиној горњој атмосфери за време Археолошког еона (пре 3, 9 до 2, 5 милијарди година) морао бити много већи него што се раније мислило.
Прорачуни које је урадио суаутор студије Маттхев Генге, стручњак за космичку прашину са Империал Цоллеге Лондон, указују да би концентрација кисеоника у горњој атмосфери требало да буде приближно 20 процената - или близу нивоима модерног дана - да би објаснила запажања.
"Мислим да је заиста узбудљиво што они евентуално имају начин тестирања [горњег] атмосферског састава преко ових микрометеорита", каже Јим Кастинг, геосист на Државном универзитету у Пеннсилванији који није био укључен у студију.
Томкинс и његов тим мисле да би њихови нови резултати могли подупријети идеју коју су предложили Кастинг и други да је Земљина атмосфера током Археја била сложена, а доња и горња атмосфера раздвојене мутним средњим слојем. Тај слој би био састављен од метана са ефектом стаклене баште - произведеног у великим количинама од стране раних организама који стварају метан, названих „метаногенови“.
Метан би апсорбовао ултраљубичасто светло и ослобађао топлоту да би створио топлу зону која би блокирала вертикално мешање различитих атмосферских слојева.
Према овом сценарију, слој маглице би спречио вертикално мешање до „великог оксидационог догађаја“ пре 2, 4 милијарде година, када је фотосинтетизација цијанобактерија створила кисеоник у довољно великим количинама да би могао растјерати метан.
"Кисеоник и метан не иду добро заједно, тако да би овај пораст кисеоника на крају реаговао на метан из система", каже Томкинс. „Уклањање метана омогућило би ефикасније мешање горње и доње атмосфере.“
Томкинс је, међутим, нагласио да ову хипотезу још увек треба тестирати, и он планира да се удружи са Кастингом на развоју рачунарских модела који ће симулирати вертикално мешање у атмосфери са различитим саставима.
"Узели смо узорак горње атмосфере само у једном тренутку", каже Томкинс. „Следећи корак је извлачење микрометеорита из стена које покривају широк распон геолошког времена и сагледавање широких промена у хемији горње атмосфере.“
Сазнајте више о овом истраживању и више на Опсерваторију дубоких угљеника.
