• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.11.2022
Анна Новиковская
5
15 022

Источником первого кислорода на Земле была не только жизнь

4.5

Около пятой части атмосферы нашей планеты составляет кислород — важный газ, необходимый для существования сложных форм жизни. Ученые полагали, что основным и практически единственным его источником были живые организмы — фотосинтезирующие растения и бактерии. Но теперь, возможно, им придется пересмотреть свои взгляды.

Архейская Земля была не особо похожа на нынешнюю / © Alec Brenner, Harvard University

Первые фотосинтезирующие организмы, цианобактерии, появились на Земле около трех с половиной миллиардов лет назад. Долгое время ученые полагали, что живые организмы служили едва ли не единственным источником свободного кислорода, который еще на протяжении без малого трех миллиардов лет не накапливался в атмосфере, а поглощался земными породами и морской водой.

Однако теперь исследователи выяснили, что как минимум часть раннего кислорода могла произойти из другого источника. Кислород мог поступать в атмосферу из-под земли, в результате движений и разрушений земной коры.

На нынешней Земле плиты ее коры активно перемещаются, а в зонах субдукции одни плиты погружаются под другие. Но ученые до сих пор ведут споры, наблюдалась ли такая же картина миллиарды лет назад. Если да, то особый интерес представляет формирование окисленных магм, в создании которых участвуют окисленные донные отложения и холодная морская вода. Такие магмы отличаются повышенным содержанием воды и кислорода, которые еще многие годы «хранятся» под поверхностью Земли.

Международный коллектив исследователей решил проверить, присутствуют ли следы окисления в неоархейских гранитоидных породах, собранных на территории Канады. Для большей точности ученые изучали состав цирконовых кристаллов, заключенных в этих породах: они наиболее устойчивы к воздействиям окружающей среды и помогают уточнить условия формирования породы, а также ее возраст.

Оказалось, около 2750 миллионов лет назад в этих породах возросло количество окисленной серы, которая могла поступить туда лишь из кислородсодержащего источника. Поскольку гранитоидные породы — магматического происхождения, это означает, что под корой неоархейской Земли уже формировались окисленные магмы и во время вулканических извержений кислород мог выбрасываться в атмосферу.

Пока ученые не могут сказать, откуда брался кислород в земной магме того времени, ведь в океанах его все еще было крайне мало. Возможно, в процессе субдукции океаническая вода погружалась вглубь нашей планеты, где молекулы воды разрушались на водород и свободный кислород, а последний уже окислял вышележащие слои магмы. 

Поскольку сегодня Земля — единственное небесное тело в Солнечной системе, у которого наблюдается движение тектонических плит, новые данные могут объяснить нехватку кислорода на других планетах, причем не только вращающихся вокруг Солнца, но и в других местах во Вселенной.

Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:33
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что инъекции кисспептина могут возвращать сексуальный интерес и тягу к противоположному полу. Метод успешно работает и на мужчинах, и на женщинах, хотя нуждается в дополнительных испытаниях.

4 февраля
Анна Новиковская

Хорошо известно, что восприятие времени меняется с возрастом, и теперь венгерские исследователи смогли разобраться, почему это происходит.

Вчера, 07:07
Мария Азарова

Согласно выводам авторов нового исследования, прием витамина D коррелирует с более низкой вероятностью того, что взрослый мужчина предпримет попытку суицида или членовредительства.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

31 января
ФизТех

Ученым из МФТИ и ОИВТ РАН удалось построить теоретическую модель для описания процесса роста оксидной пленки на поверхности стали в контакте с тяжелым жидкометаллическим расплавом свинец-висмут — теплоносителем, который может использоваться в реакторах нового поколения на быстрых нейтронах. Оксидная пленка — результат коррозии, но ее образование защищает от очень быстрой (жидкометаллической и межкристаллитной) коррозии. Понимание процесса коррозии стали в контакте с теплоносителем необходимо для обоснования безопасности эксплуатации подобных реакторов.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

Вы меня простите конечно,но это было козе понятно давным давно,,при соприкосновении магмы с океаном выделяется все что нужно я для образования жизни на земле,в том числе и кислород,вспомните только "курильщиков"..
-
0
+
Гораздо интереснее, был ли в первичной атмосфере Земли свободный азот и откуда он в ней взялся, и почему его так мало в атмосферах других планет?..
    -
    0
    +
    В атмосфере Венеры азота в 4 раза больше, чем в земной. На Титане и Плутоне (когда не выморожена) также азотная атмосфера. На Марсе Меркурии Луне и других спутниках с атмосферой вообще как-то не задалось... Но вообще, прочитал эту новость уже на двух ресурсах и ничего не понял. Если говорить о 2,75 млрд лет, то к тому времени цианобактерии уже минимум 700 млн лет нарабатывали кислород. Пусть до атмосферы он ещё не доходил, но что ему мешало окислять, что ни попадя?..
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      В атмосфере Венеры азота в 4 раза больше, чем в земной.
      А в процентном отношении в 22 раза меньше... Кстати любопытно, что недавно выяснилось -- азот в атмосфере Венеры распределяется неравномерно. "Патрик Пепловски - физик из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле (штат Мэриленд)... и его коллеги проанализировали измерения нейтронов, выходящих из атмосферы Венеры, сделанные MESSENGER, когда он пролетал над планетой в 2007 году... Компьютерное моделирование показало, что газ на высотах от 60 до 90 километров должен содержать около 5% азота для создания числа нейтронов, измеренного MESSENGER. Космические зонды в 1970-х годах измеряли концентрацию азота в 3,5 процента на высотах ниже 45 километров". Пепловски связал это с облаками серной кислоты на высоте в 45 км.
        -
        0
        +
        Обилие углекислого газа в атмосфере Венеры - вопрос отдельный и интересный. В любом случае, утверждение о том, что азот мало распространён в атмосферах других планет, при ближайшем рассмотрении оказывается спорным. Связать углерод из атмосферы в горных породах, и мы получим в любом случае гораздо более плотную, чем на Земле, азотную атмосферу. Кстати, насколько я понимаю ситуацию, такой атмосфере требуется гораздо меньше в процентном отношении кислорода, чтобы она стала пригодной для дыхания, нежели земной.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: