10.05.2016
Редакция Naked Science

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.
15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Позавчера, 10:39
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

15 октября
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: