Ponderi de spațiu vechi care s-au abătut pe Pământ în urmă cu 2, 7 miliarde de ani le oferă oamenilor de știință prima lor privire asupra machiajului chimic din atmosfera superioară a planetei noastre.
Continut Asemanator
- Stargazers ajută la urmărirea unui meteorit proaspăt căzut în vestul Australiei
- Păstrează-ți ochii spre cer pentru meteo Delta Aquarid în această lună
- Această pornire dorește să deschidă Jocurile Olimpice 2020 cu un duș creat de Meteor
Cercetările sugerează că antica atmosferă superioară a Pământului conținea aproximativ aceeași cantitate de oxigen ca în prezent, aproximativ 20 la sută. Asta zboară în fața a ceea ce au presupus oamenii de știință: Deoarece atmosfera inferioară a Pământului timpuriu era scăzută în oxigen, cercetătorii au crezut că atmosfera superioară era în același timp lipsită de gaz.
Oamenii de știință spun că rezultatele, detaliate în numărul săptămânii din revista Nature, deschid o nouă cale pentru investigarea evoluției atmosferice în timp profund și oferă o perspectivă nouă asupra modului în care atmosfera Pământului a evoluat în starea sa actuală.
"Atmosfera în evoluție a schimbat chimia unei game largi de procese geologice, unele dintre ele fiind responsabile de formarea resurselor minerale gigantice", spune autorul studiului principal Andrew Tomkins de la Universitatea Monash din Melbourne, Australia. Deci, această cercetare ne ajută să ne gândim la biosferă. interacțiunile dintre hidrosferă și geosferă și modul în care s-au schimbat în timp ”, explică el.
Spațiul sau micrometeoritele utilizate pentru studiu au fost recuperate din eșantioane de calcar antice din regiunea Pilbara din Australia de Vest. Sferulele cosmice s-au topit după ce au intrat în atmosfera Pământului la altitudini de aproximativ 50 până la 60 de mile.
„Oamenii au găsit micrometeorite în roci înainte, dar nimeni nu s-a gândit să le folosească pentru a investiga chimia atmosferică”, spune Tomkins.
Pe măsură ce obiectele minuscule se topeau și se reformau în sus în atmosfera antică, au reacționat cu oxigenul din împrejurimile lor și au fost transformate. Cercetătorii au putut să privească în aceste micrometeorite antice pentru a vedea ce schimbări chimice au suferit în timpul călătoriei prin atmosferă.
Regiunea Pilbara din Australia de Vest, unde oamenii de știință au găsit micrometeoritele (SimonKr doo / iStock) Cu ajutorul unui microscop, Tomkins și colegii săi au descoperit că micrometeoritele au fost cândva particule de fier metalic care s-au transformat în minerale de oxid de fier după ce au fost expuse la oxigen.
Oamenii de știință susțin că, pentru a avea loc o astfel de transformare chimică, nivelurile de oxigen din atmosfera superioară a Pământului în timpul Eonului Archean (acum 3, 9 - 2, 5 miliarde de ani) trebuie să fi fost mult mai mari decât se credea.
Calculele efectuate de coautorul studiului Matthew Genge, un expert cosmic în praful de la Imperial College London, sugerează că concentrația de oxigen din atmosfera superioară ar trebui să fie de aproximativ 20 la sută - sau aproape de nivelurile din zilele moderne - pentru a explica observațiile.
„Cred că este cu adevărat interesant faptul că, probabil, au o modalitate de testare a compoziției atmosferice superioare prin aceste micrometeorite”, spune Jim Kasting, un geoscientist la Universitatea de Stat din Pennsylvania, care nu a fost implicat în studiu.
Tomkins și echipa sa consideră că noile lor rezultate ar putea susține o idee propusă de Kasting și alții că atmosfera Pământului în timpul Arheanului a fost stivuită, cu atmosfera inferioară și superioară separată de un strat intermediar haz. Acest strat ar fi fost compus din gazul cu efect de seră - produs în cantități mari de organisme producătoare de metan timpuriu, numite „metanogeni”.
Metanul ar fi absorbit lumina ultravioleta și ar fi eliberat căldura pentru a crea o zonă caldă care bloca amestecarea verticală a diferitelor straturi atmosferice.
Conform acestui scenariu, stratul de ceață ar fi inhibat amestecarea verticală până la „marele eveniment de oxidare” de acum 2, 4 miliarde de ani, când fotosintezarea cianobacteriilor producea oxigen în cantități suficient de mari încât putea să elimine metanul.
„Oxigenul și metanul nu merg bine împreună, așa că această creștere a oxigenului ar fi reacționat în cele din urmă la metanul din sistem”, spune Tomkins. „Eliminarea metanului ar permite o amestecare mai eficientă a atmosferelor superioare și inferioare.”
Tomkins a subliniat însă că această ipoteză trebuie să fie încă testată, iar el intenționează să facă echipă cu Kasting pentru a dezvolta modele computerizate pentru a simula amestecarea verticală în atmosfere cu diferite compoziții.
„Am preluat o probă de atmosferă superioară la un singur moment”, spune Tomkins. „Următorul pas este extragerea micrometeoritelor din roci care acoperă o gamă largă de timp geologic și privirea unor schimbări largi în chimia atmosferei superioare.”
Aflați mai multe despre această cercetare și mai multe la Deep Carbon Observatory.
