Приблизно 2,4 мільярда років тому атмосфера Землі зазнала величезних змін, відомих як "Велика подія окислення". Зараз дослідники нью-йоркського Центру астробіології Політехнічного інституту Ренсселаера використовують деякі найдавніші мінерали, які, як відомо, існують, щоб допомогти зрозуміти, що може статися через п’ять мільйонів років після виникнення Землі.
Здебільшого вчені теоретизували, що в атмосфері ранньої Землі переважали шкідливий метан, оксид вуглецю, сірководень та аміак. Ця сильно знижена суміш призводить до обмеженої кількості кисню і призвела до найрізноманітніших теорій про те, як може початися життя в таких ворожих умовах. Однак, уважно ознайомившись із стародавніми мінералами щодо рівня окислення, вчені Rensselaer довели, що атмосфера ранньої Землі зовсім не була такою…, але містила велику кількість води, вуглекислого газу та діоксиду сірки.
"Зараз ми можемо з певністю сказати, що багато вчених, що вивчають походження життя на Землі, просто вибрали неправильну атмосферу", - заявив Брюс Уотсон, професор Інституту наук Ренсселера.
Як вони можуть бути такими впевненими? Їхні висновки залежать від теорії про те, що атмосфера Землі формувалася вулканічно. Щоразу, коли магма випливає на поверхню, вона виділяє гази. Якщо вона не дійшла до вершини, тоді вона взаємодіє з навколишніми скелями, де охолоджується і сама по собі стає скелястим родовищем. Ці родовища - та їх елементарна побудова - дозволяють науці намалювати точний портрет умов на момент їх утворення.
"Більшість науковців стверджують, що це зухвалость магми було основним вкладом в атмосферу", - сказав Уотсон. "Щоб зрозуміти природу атмосфери" на початку ", нам потрібно було визначити, які види газу були в магмах, що постачають атмосферу".
Один з найважливіших з усіх компонентів магми - циркон - мінерал, майже такий же старий, як і сама Земля. Визначаючи рівні окислення магм, які утворювали ці давні циркони, вчені можуть вивести, скільки кисню викидається в атмосферу.
"Визначаючи стан окислення магм, які створювали циркон, ми могли б потім визначити типи газів, які з часом потраплять в атмосферу", - сказав ведучий дослідження Дастін Трейл, докторантура Центру астробіології.
Щоб активізувати свою роботу, команда почала готувати магму в лабораторних умовах - це призвело до створення вимірювального окислювача, щоб допомогти їм порівняти їхні штучні зразки з природними цирконами. Їх дослідження також охоплювало пильним поглядом рідкісний земний метал під назвою церій, який може існувати у двох станах окислення. Викривши церій в цирконі, команда може бути впевнена, що атмосфера була більш окисленою після їх створення. Ці нові знахідки вказують на атмосферний стан, схожий на наші сучасні умови ... встановлюючи нову відправну точку, на якій можна базувати життя Землі на Землі.
"Наша планета - це сцена, на якій зіграло все життя", - сказав Уотсон. "Ми навіть не можемо почати говорити про життя на Землі, поки не дізнаємося, що це за стадія. А умови кисню були життєво важливими через те, як вони впливають на типи органічних молекул, які можуть утворюватися ».
Хоча "життя, як ми його знаємо" сильно залежить від кисню, наша нинішня атмосфера, мабуть, не є ідеальною моделлю для нересту споконвічного життя. Ймовірніше, що атмосфера, багата на метан, може «мати набагато більший біологічний потенціал для переходу з неорганічних сполук до життєзабезпечуючих амінокислот та ДНК». Це залишає двері широко відкритими для чергування теорій, таких як панспермія. Але не слід продавати результати команди недовго. Вони все ще розкривають початкову природу газів тут, на Землі, навіть якщо вони не вирішують загадку Великої події окислення.
Оригінальне джерело історії: Політехнічний інститут Rensselaer News Release.
