Брюс Феглі вивчає метеорит. Кредит зображення: WUSTL Натисніть, щоб збільшити
Використовуючи примітивні метеорити, названі хондритами в якості своїх моделей, вчені з Землі та планети з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі провели обширні розрахунки і показали, що рання атмосфера Землі була скорочувальною, заповнена метаном, аміаком, воднем і водяною парою.
Здійснюючи це відкриття, доктор наук Брюс Феглі, професор університету Вашингтонського університету з мистецтв і наук, та Лаура Шефер, лаборант, підсилили одну з найвідоміших і суперечливих теорій про витоки життя, Міллер 1953 року -Урядовий експеримент, який давав органічні сполуки, необхідні для розвитку організмів.
Хондрити є відносно незмінними зразками матеріалу із сонячної туманності. За словами Феглі, який очолює лабораторію планетарної хімії університету, вчені давно вважають, що вони є будівельними блоками планет. Однак ніхто ніколи не визначав, яку атмосферу створить примітивна хондритна планета.
"Ми припускаємо, що планети утворилися з хондритного матеріалу, і ми розділили планету на шари, і ми використовували склад суміші метеоритів, щоб обчислити гази, які б виділялися з кожного з цих шарів", - сказав Шефер. "Ми виявили дуже зменшувальну атмосферу для більшості метеоритних сумішей, тому багато метану та аміаку".
У відновній атмосфері присутній водень, але кисню немає. Щоб експеримент Міллера-Урея працював, атмосфера, що зменшує кількість, є необхідною. Окислювальна атмосфера унеможливлює отримання органічних сполук. Тим не менш, основний контингент геологів вважає, що бідна на водень атмосфера, багата вуглекислим газом, існує тому, що вони використовують сучасні вулканічні гази як моделі для ранньої атмосфери. Вулканічні гази багаті водою, вуглекислим газом та сірчистим газом, але не містять аміаку та метану.
"Геологи оскаржують сценарій Міллера-Урея, але те, що вони, здається, забувають, це те, що, збираючи Землю з хондритів, ви отримуєте дещо інші гази від нагрівання всіх цих матеріалів, зібраних для формування Землі. Наші розрахунки дають природне пояснення для отримання такої зменшувальної атмосфери », - сказав Феглі.
Шефер представив свої результати на щорічній зустрічі Відділу планетарних наук Американського астрономічного товариства, що відбулася 4-9 вересня в Кембриджі, Англія.
Шефер і Феглі розглядали різні типи хондритів, які, як вважають, вчені Землі та планети, були важливими для створення Землі. Вони використовували складні комп'ютерні коди для хімічної рівноваги, щоб з'ясувати, що відбувається, коли мінерали в метеоритах нагріваються і реагують один з одним. Наприклад, коли карбонат кальцію нагрівається і розкладається, він утворює вуглекислий газ.
"Різні сполуки в хондритній Землі розкладаються, коли вони нагріваються, і вони виділяють газ, який утворює найдавнішу атмосферу Землі", - сказав Феглі.
Експеримент Міллера-Урея показав апарат, в який було розміщено відновлювальну газову атмосферу, яка, як вважається, існує на ранній Землі. Суміш нагрівали і давали електричний заряд і утворювались прості органічні молекули. Поки експеримент обговорювався з самого початку, ніхто не робив розрахунків, щоб передбачити ранню атмосферу Землі.
"Я думаю, що ці обчислення не проводилися раніше, тому що вони дуже важкі; ми використовуємо спеціальний код ”, - сказав Феглі, чия робота зі Шефером над обстрілом Іо, найбільшим Місяцем Юпітера та найбільш вулканічним тілом Сонячної системи послужила натхненням для роботи ранньої атмосфери Землі.
Оригінальне джерело: WUSTL News Release
