Spesies spasiustik kuno yang hanyut ke Bumi 2.7 bilion tahun yang lalu memberi para saintis melihat sekilas pertama mereka ke dalam solek kimia atas atmosfera planet kita yang muda.
Kandungan Terkait
- Stargazers membantu melancarkan Meteorit yang baru jatuh di Australia Barat
- Simpan Mata Anda ke Langit untuk Meteor Delta Aquarid Bulan Ini
- Permulaan ini Mahu Buka Sukan Olimpik 2020 Dengan Pancuran Meteor Buatan Manusia
Kajian itu mencadangkan atmosfera atmosfer bumi kuno yang mengandungi jumlah oksigen yang sama seperti hari ini, kira-kira 20 peratus. Itu lalat dalam menghadapi apa yang diandaikan para saintis: Oleh kerana atmosfer bumi yang rendah di bawah bumi rendah oksigen, para penyelidik menganggap bahawa atmosfera atas juga tidak sama dengan gas.
Para saintis mengatakan penemuan itu, yang terperinci dalam isu jurnal Alam jurnal ini, membuka jalan baru untuk menyiasat evolusi atmosfera dalam masa yang mendalam dan memberikan pandangan baru tentang bagaimana suasana bumi berkembang menjadi keadaan semasa.
"Suasana yang berubah-ubah mengubah kimia pelbagai proses geologi, yang sebahagiannya bertanggungjawab membentuk sumber mineral raksasa, " kata pengarang kajian utama Andrew Tomkins dari Monash University di Melbourne, Australia. Jadi kajian ini "membantu kita berfikir tentang biosfera interaksi hidrosphere-geosphere dan bagaimana mereka telah berubah dari masa ke masa, "jelasnya.
Spasiust, atau "micrometeorites, " yang digunakan untuk kajian ini telah diperolehi dari sampel batu kapur purba dari rantau Pilbara di Australia Barat. Spherula kosmik cair selepas memasuki atmosfer bumi pada ketinggian sekitar 50 hingga 60 batu.
"Orang ramai telah menemui mikrometeorit di dalam batu sebelum ini, tetapi tidak ada yang menganggapnya menggunakannya untuk menyiasat kimia atmosfera, " kata Tomkins.
Apabila objek kecil mencair dan diperbaharui di dalam suasana purba, mereka bertindak balas dengan oksigen di persekitaran mereka dan berubah. Para penyelidik dapat melihat mikrometeorit purba untuk melihat apa perubahan kimia yang telah mereka alami sepanjang perjalanan mereka melalui atmosfera.
Rantau Pilbara di Australia Barat, di mana saintis mendapati mikrometeorit (SimonKr doo / iStock) Dengan bantuan mikroskop, Tomkins dan rakan-rakannya mendapati bahawa mikrometeorit pernah menjadi zarah besi metalik yang telah menjadi mineral oksida besi selepas terdedah kepada oksigen.
Para saintis berpendapat bahawa supaya transformasi kimia seperti itu berlaku, tahap oksigen di atmosfera atas Bumi semasa Archean Eon (3.9 hingga 2.5 bilion tahun yang lalu) pastinya jauh lebih tinggi daripada yang difikirkan sebelumnya.
Pengiraan dilakukan oleh pakar tulis kajian Matthew Genge, pakar debu kosmik di Imperial College London, mencadangkan bahawa kepekatan oksigen di atmosfera atas perlu kira-kira 20 peratus - atau dekat dengan tahap moden - untuk menjelaskan pemerhatian.
"Saya fikir ia benar-benar menarik bahawa mereka mungkin mempunyai cara menguji komposisi atmosfera melalui micrometeorites ini, " kata Jim Kasting, ahli geoscientis di Pennsylvania State University yang tidak terlibat dalam kajian itu.
Tomkins dan pasukannya berfikir hasil baru mereka dapat menyokong idea yang dicadangkan oleh Kasting dan yang lain bahawa atmosfer bumi semasa Archean disusun, dengan atmosfera bawah dan atas dipisahkan oleh lapisan tengah kabur. Lapisan itu akan terdiri daripada gas metana rumah hijau - dihasilkan dalam kuantiti yang besar oleh organisma penghasil metana awal, dipanggil "methanogens."
Metana itu akan menyerap cahaya ultraviolet dan haba yang dikeluarkan untuk mewujudkan zon panas yang menghalang pencampuran menegak lapisan atmosfera yang berbeza.
Menurut senario ini, lapisan jerebu akan menghalang pencampuran menegak sehingga "peristiwa pengoksidaan yang hebat" 2.4 bilion tahun yang lalu, apabila fotosintesis cyanobacteria menghasilkan oksigen dalam kuantiti yang cukup besar sehingga dapat menghilangkan metana.
"Oksigen dan metana tidak baik, jadi kenaikan oksigen ini akhirnya akan bertindak balas terhadap metana daripada sistem ini, " kata Tomkins. "Penyingkiran metana akan membolehkan pencampuran yang lebih berkesan daripada atmosfera atas dan bawah."
Tomkins menegaskan bahawa hipotesis ini masih perlu diuji, dan dia mempunyai rancangan untuk bekerjasama dengan Kasting untuk membangunkan model komputer untuk meniru percampuran menegak di atmosfera dengan komposisi yang berbeza.
"Kami telah mengambil contoh atmosfera atas hanya satu titik dalam masa, " kata Tomkins. "Langkah seterusnya adalah untuk mengeluarkan mikrometeorit dari batuan yang meliputi pelbagai masa geologi, dan untuk melihat perubahan luas dalam kimia atmosfera atas."
Ketahui lebih lanjut mengenai penyelidikan ini dan banyak lagi di Balai Cerap Deep Carbon.
