Геологи переписывают предысторию земной атмосферы — Naked Science
Редакция

Геологи переписывают предысторию земной атмосферы

2,7 млрд лет назад, когда живые организмы только начали осваивать фотосинтез и наполнять воздух кислородом, атмосферное давление составляло не больше четверти от нынешнего. У поверхности Земли оно было таким, каким сегодня остается лишь на высоте около 10 км.

wonv1pk
©Wikipedia

Работа, о которой профессор Вашингтонского университета Дэвид Кэтлинг (David Catling) и его коллеги сообщают в журнале Nature Geoscience, ставит под сомнение все прежние представления об атмосфере Земли в эпоху неоархея, между 2,5 и 2,8 млрд лет назад. Мы привыкли видеть воздух той поры плотным, густым и туманным – такая картина родилась из известного «парадокса молодого слабого Солнца».

 

В самом деле, астрономы указывают, что наша звезда в то время еще не набрала полную силу и светимость ее была примерно на 30% ниже сегодняшней. С другой стороны, достоверные геологические данные показывают, что на планете при этом существовали обширные океаны жидкой воды, а температура была даже выше, чем сегодня. Считается, что для этого Землю должен был сильно «подогревать» некий дополнительный фактор, и главным кандидатом на эту роль выступает именно плотная атмосфера, способная создавать парниковый эффект.

 

Кислорода в ней практически не было, содержание углекислого газа оставалось невелико, а азот доминировал. Чтобы такая атмосфера вызывала необходимый подогрев планеты, ей необходимо быть плотной: расчеты показывают, что давление ее должно было в 1,6–2,4 раза превышать нынешнее. Однако находки, сделанные командой Дэвида Кэтлинга, неожиданно опровергают эти представления.

 

Исследователи изучили застывшие около 2,7 млрд лет лавовые породы кратона Пилбара – древней геологической платформы на западе нынешней Австралии. Состояние воздушных пузырьков в этой окаменевшей пене никак не согласуется с предыдущими выкладками: по оценкам Кэтлинга с соавторами, давление атмосферы в тот период было заметно – на 23% – меньше нынешнего. Авторы признают, что точность этой оценки не слишком велика, однако принципиально в результате не сомневаются: с вероятностью 0,95 эта величина лежит в пределах 0–0,5 современного атмосферного давления.

 

Нехватка азота в атмосфере той эпохи могла быть связана с активностью живых организмов. Механизмы азотфиксации, появившиеся у некоторых микроорганизмов около 3,2 млрд лет назад, позволили им активно улавливать молекулы азота прямо из воздуха, превращать в соли аммония и использовать для построения белков и нуклеиновых кислот. Нововведение обеспечило этим микробам долгое процветание, но привело и к падению атмосферного давления.

 

Ученые полагают, что лишь впоследствии, когда азотфиксацию дополнил фотосинтез, а в атмосфере стал появляться кислород, аммоний смог быстро окисляться и возвращаться в воздух в виде молекулярного азота, а на планете окончательно утвердился круговорот веществ между атмосферой и земной корой, океаном и живыми существами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Позавчера, 10:07
6 минут
Сергей Васильев

Первые сейсмические данные о внутренней структуре Красной планеты показали ее удивительно толстую кору и большое расплавленное ядро.

10 часов назад
5 минут
Илья Ведмеденко

Специалистам «Роскосмоса» удалось запустить основные двигатели нового модуля «Наука». Ранее сообщалось о технических неполадках, возникших после старта.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: