Az ősi távolságtáblák, amelyek 2, 7 milliárd évvel ezelőtt a Föld felé sodródtak, a tudósoknak adják első betekintést fiatal bolygónk felső légkörének kémiai összetételébe.
kapcsolodo tartalom
- A Stargazers segít megtalálni egy frissen esett meteoritot Nyugat-Ausztráliában
- Tartsd szemmel az égboltot a Delta Aquarid meteorok számára ebben a hónapban
- Ez a Startup szeretne megnyitni a 2020-as olimpiát egy ember által készített meteorzuhannyal
A kutatás szerint a Föld ősi felső atmoszférája körülbelül ugyanolyan mennyiségű oxigént tartalmazott, mint manapság, körülbelül 20 százalékot. Ez a tudósok feltételezésének szembeállításával áll: Mivel a korai Föld alsó légkörében alacsony az oxigéntartalom, a kutatók szerint a felső légkörben szintén nem volt gáz.
A tudósok szerint a természet, a Nature folyóirat ezen héti számában részletezett eredmények új utat nyitnak a légköri evolúció mély időben történő vizsgálatához, és új betekintést nyújtanak a Föld légkörének alakulásáról a jelenlegi állapotába.
"A fejlődő légkör megváltoztatta a geológiai folyamatok sokféle vegyületét, amelyek közül néhány felelős a gigantikus ásványi erőforrások kialakításáért" - mondja Andrew Tomkins, a tanulmány vezető szerzője, az ausztráliai Melbourne-i Monash Egyetem. Tehát ez a kutatás "segít a bioszféra gondolkodásában. -hidroszféra-geoszféra kölcsönhatások és hogyan változtak az idő múlásával ”- magyarázza.
A vizsgálathoz felhasznált távolságot, vagy „mikrometeoriteket” az ősi mészkőmintákból nyerték vissza a nyugat-ausztráliai Pilbara régióból. A kozmikus gömbök körülbelül 50–60 mérföld tengerszint feletti magasságban a Föld légkörébe való belépés után megolvadtak.
"Az emberek korábban találtak mikrometeoriteket a sziklákban, de senki sem gondolta, hogy ezeket használja a légköri kémia vizsgálatához" - mondja Tomkins.
Ahogy az apró tárgyak az ókori légkörben magasan megolvadtak és megreformálódtak, a környezetükben lévő oxigénnel reagáltak és átalakultak. A kutatók képesek voltak belenézni ezekbe az ősi mikrometeoritokba, hogy megnézzék, milyen kémiai változásokon mentek keresztül a légkörben történő utazásuk során.
A Pilbara régió Nyugat-Ausztráliában, ahol a tudósok megtalálták a mikrometeoriteket (SimonKr doo / iStock) Egy mikroszkóp segítségével Tomkins és munkatársai megállapították, hogy a mikrometeoritok egykor fémvas részecskék voltak, amelyek vasoxid-ásványokká váltak az oxigén hatásának kitéve.
A tudósok azzal érvelnek, hogy ahhoz, hogy ilyen kémiai átalakulás bekövetkezzen, az archean eon alatt (3, 9–2, 5 milliárd évvel ezelőtt) a Föld felső légkörében az oxigénszinteknek sokkal magasabbaknak kellett lenniük, mint azt korábban gondoltuk.
A Londoni Imperial College kozmikus porszakértője, Matthew Genge tanulmánytárs által végzett számítások azt sugallják, hogy az atmoszféra felső része oxigénkoncentrációjának megközelítőleg 20 százaléknak kell lennie - vagy közel kell állnia a mai szintekhez - a megfigyelések magyarázatához.
"Szerintem nagyon izgalmas, hogy valószínűleg módjuk van a [felső] légköri összetétel tesztelésére ezen mikrometeoritokon keresztül" - mondja Jim Kasting, a Pennsylvania Állami Egyetem geofizikusa, aki nem vett részt a vizsgálatban.
Tomkins és csapata úgy véli, hogy új eredményeik alátámaszthatják Kasting és mások által javasolt elgondolást, miszerint a Föld légköre az Archean alatt halmozott, az alsó és a felső légkört homályos középső réteg választja el egymástól. Ezt a réteget üvegházhatású gázokból álló metán alkotta, amelyet nagy mennyiségben termelnek a korai metánt előállító szervezetek, úgynevezett „metanogének”.
A metán az ultraibolya fényt abszorbeálta volna és hőt bocsátott ki, és meleg zónát hozott létre, amely blokkolja a különböző légköri rétegek vertikális keverését.
E forgatókönyv szerint a ködréteg gátolta volna a vertikális keverést a 2, 4 milliárd évvel ezelőtti „nagy oxidációs eseményig”, amikor a cianobaktériumok fotoszintézisével olyan nagy mennyiségű oxigént termeltek, amely képes a metánt eloszlatni.
"Az oxigén és a metán nem mennek jól egymáshoz, tehát ez az oxigénnövekedés végül a metánnak a rendszerből való reagálására reagálna" - mondja Tomkins. "A metán eltávolítása lehetővé tenné a felső és az alsó légkör hatékonyabb keveredését."
Tomkins hangsúlyozta azonban, hogy ezt a hipotézist még ki kell vizsgálni, és azt tervezi, hogy Kastingmal együtt számítógépes modelleket dolgoz ki a különféle kompozíciókkal való légköri vertikális keverés szimulálására.
"Csak egy időben vettünk mintát a felső légkörből" - mondja Tomkins. "A következő lépés a mikrometeoritok kinyerése a kőzetekből, amelyek széles geológiai időtartamot fednek le, és a felső atmoszféra kémiájának széles körű változásainak áttekintése."
Tudjon meg többet erről a kutatásról és még sok más a Deep Carbon Observatory-ban.
