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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии