Zemes Agrīnā Atmosfēra Var Būt Bijusi Tikpat Bieza Kā Šodien

{h1}

Iespējams, ka zemes agrīnā atmosfēra ir bijusi uz pusi bieza kā šobrīd, liecina jauni pētījumi. Pat ja tā, planēta, iespējams, atbalstīja dzīvību, sacīja zinātnieki.

Burbuļi senajā Austrālijas lavā atklāj, ka Zemes agrīnā atmosfēra varētu būt bijusi uz pusi bieza kā šobrīd, apgalvo zinātnieki.

Rezultāti ir pretrunā gadu desmitiem ilgajam uzskatam, ka Zemes agrīnā atmosfēra ir bieza, un, ja tas apstiprināsies, tas paplašinās to planētu tipu sarakstu, kas spēj atbalstīt dzīvību, sacīja pētnieki jaunā pētījumā. [Fotoattēlos: Ūdens okeāns ir paslēpts zem zemes virsmas]

Pat ja tā, citi Zemes zinātnieki apgalvo, ka apgalvojums noteikti ir pretrunīgs.

"Šeit jums ir jauna Zeme, kuras atmosfēra ir pavisam citāda nekā šodien, un tomēr tā bija ļoti dzīva," tiešā pētījuma autore Sanjoy Som, Zilā marmora kosmosa zinātnes institūta direktore, WordsSideKick.com pavēstīja e-pastā. Tajā laikā, apmēram pirms 2,7 miljardiem gadu, Zeme sāka griezties ātrāk, un tās jaunizveidotais mēness izraisīja daudz augstākus plūdmaiņas nekā šodien Zeme piedzīvo, sacīja Soms. Iespējams, ka tas ir bijis pakļauts arī vairāk ultravioletās gaismas, jo vēl nebija ozona slāņa. "[Tas] padara agrīno Zemi par vistuvāko lietu mums apdzīvotajai eksoplanetei [planētai ārpus mūsu Saules sistēmas]," piebilda Soms.

Turot Zemi siltu

Pētījums ir viens no daudzajiem mēģinājumiem atrisināt "vājās jaunās saules" paradoksu, kuru 70. gados pirmo reizi izvirzīja astronomi Karls Sagans un Džordžs Mullens. Saskaņā ar šo paradoksu astrofiziskie saules evolūcijas modeļi saka, ka mūsu vieszvaigznei vajadzēja būt zemākai miljardiem gadu atpakaļ - tik vājai, ka Zemei vajadzēja būt klāta ledājos. Kaut kas Zemei bija siltāks, un jaunākie pētījumi norādīja uz biezu slāpekļa atmosfēru ar augstāku ūdens tvaiku, oglekļa dioksīda, metāna un citu siltumnīcefekta gāzu līmeni kā iespējamiem vainīgajiem. [Fotoattēlos: pasaules vecākās dzīves lietas]

Soms un Deivids Catlings, Vašingtonas universitātes zemes un kosmosa zinātņu profesors, ierosina radikāli atšķirīgu ideju: ka pirms 2,7 miljardiem gadu uz Zemes bija plāna atmosfēra, kurā joprojām lielākoties bija slāpeklis un kuras spiediens lielākoties bija tikai puse no Zemes pašreizējā spiediena - ekvivalents spiedienam aptuveni 17 000 pēdu (5180 metru) virs jūras līmeņa.

Pētnieki sacīja, ka plānāka atmosfēra parasti nozīmētu vispār aukstāku Zemi, jo gāzes aiztur siltumu un vairāk gāzes ieslodzīs vairāk siltuma. Bet Soms atzīmēja, ka zemāks spiediens faktiski varēja nozīmēt lielāku siltumnīcefekta gāzu koncentrāciju, jo plānas atmosfēras dēļ ūdens uz šīs agrīnās Zemes būtu vārījies vieglāk.

"Tas palielinātu ūdens tvaiku daudzumu gaisā, kas ir spēcīgākais no siltumnīcefekta gāzēm," sacīja Soms. Visi šie ūdens tvaiki, kā arī vairāk oglekļa dioksīda un metāna, būtu Zemei palikuši samērā mierīgi, ierosināja pētnieki.

Senie lavas burbuļi

Pierādījumi par tik plānu gaisa segu uz agrīnās Zemes nāca no senajiem iežiem Austrālijā. Soms un viņa komanda pārbaudīja klintī iesprostotos burbuļus. Burbuļi lavā (vai citā šķidrumā) ir dažāda lieluma, atkarībā no apkārtējā gaisa spiediena. Tādēļ burbuļu tilpuma mērīšana zinātniekiem var pateikt, kāds bija gaisa spiediens, kad šķidrums (šajā gadījumā - lava) sacietēja. Burbuļa lielums, kuru atrada Soms un viņa kolēģi, liecināja, ka atmosfēra pirms 2,7 miljardiem gadu bija plānāka.

Gāzes burbuļi, kas izveidojās, atdziestot šai lavai (Austrālijas Beaslijas upes krastā) pirms aptuveni 2,7 miljardiem gadu, var atklāt senās atmosfēras spiedienu. (Burbuļi parādās kā balti plankumi.)

Gāzes burbuļi, kas izveidojās, atdziestot šai lavai (Austrālijas Beaslijas upes krastā) pirms aptuveni 2,7 miljardiem gadu, var atklāt senās atmosfēras spiedienu. (Burbuļi parādās kā balti plankumi.)

Kredīts: Sanjoy Som / Vašingtonas universitāte

Lavā bija arī "lavas pirksti" - mazas, daivas formas - ar stikliem kauliņiem apakšā. Tie parasti norāda, ka izkusis iezis ieplūda mitrā pludmales grants - tas ir pārliecinošs pierādījums, ka tie veidojas jūras līmenī, sacīja pētnieki.

Nākamais jautājums, uz kuru bija jāatbild, bija, kā gaiss kļuva tik plāns. Tikko pēc Zemes veidošanās tās atmosfēra joprojām būtu bijusi biezāka nekā šobrīd, apgalvo zinātnieki. Tas ir tāpēc, ka slāpeklis nāca no vairākiem avotiem, tostarp no pašas atmosfēras, kā arī no garozas un mantijas, ko tikko uzkarsēja trieciens, kas veidoja mēnesi, un tas izdalīs daudz gāzu. (Visu triju slāpekļa daudzums laika gaitā paliek aptuveni vienāds - atšķirība ir tā formā.)

Lai izveidotu šo plānāko atmosfēru, kaut kam bija jāizņem slāpeklis no gaisa un jānovieto kaut kur citur, bloķējot to ķīmiskajos savienojumos. "Mēs domājam, ka bioloģija to izdarīja," sacīja Soms.

Baktēriju dzīvības formas, kas parādījās uz Zemes, slāpekli būtu izvilkušas no gaisa un apvienojušas to ar citiem elementiem, lai iegūtu jaunus savienojumus, piemēram, amoniju, sacīja pētnieki. Dzīvības formas to dara arī tagad - izņemot baktērijas no gaisa, baktērijas var atgriezt slāpekli atmosfērā, veidojot daļu no mūsdienu slāpekļa cikla.

Šie savienojumi, piemēram, amonijs (NH4 joni), nokļūs mālainos topošajās jūrās un tiks nogādāti atpakaļ zemē, kad tektoniskās plāksnes slīdēja viena virs otras, paņemot sev līdzi slāpekli, sacīja Soms.

Kā atmosfēra atkal sabiezēja?

Pēc Lielā oksigenācijas notikuma, kas notika apmēram pirms 2,5 miljardiem gadu, vienšūnas dzīvās lietas sāka izdalīt skābekli kā atkritumus.

Soms norāda divus iespējamos mehānismus, kas tajā laikā ir atbildīgi par slāpekļa nodošanu gaisā kā gāzi. Pirmkārt, skābekli elpojoši radījumi reaģējot ar skābekli atbrīvotu slāpekli. (Tas notiek šodien, un procesu sauc par denitrifikāciju.) Vēl viena iespēja ir tāda, ka slāpeklis, kas nonāca Zemes mantijā kā amonijs, atkal sadalījās slāpeklī (N2), ļaujot vulkāniem vairāk no tā atbrīvot atmosfērā virs periods ir aptuveni 330 miljoni gadu.

Neskatoties uz iespējamo plāno atmosfēru uz agrīnās Zemes, pētnieki atrada pierādījumus par vienšūnu fotosintēzes dzīvi liela ezera krastā, kā redzams šajā 2,7 miljardus gadu vecajā stromatolītā no Austrālijas rietumiem.

Neskatoties uz iespējamo plāno atmosfēru uz agrīnās Zemes, pētnieki atrada pierādījumus par vienšūnu fotosintēzes dzīvi liela ezera krastā, kā redzams šajā 2,7 miljardus gadu vecajā stromatolītā no Austrālijas rietumiem.

Kredīts: Rodžers Buiks / Vašingtonas Universitāte

Tāpēc, kad uz Zemes parādījās dzīvība, tas to noteikti varēja darīt ar plašāku gaisa spiedienu, nekā kāds uzskatīja par iespējamu, sacīja Soms. Pētījums norāda arī uz domu, ka gaisa spiediens uz Zemes laika gaitā varētu būt svārstījies daudz vairāk, nekā bija domājuši zinātnieki. Tas nozīmē arī to, ka, ja dzīve šeit varētu radīt pusi atmosfēras vai mazāk, to varētu darīt citur.

Dzīve uz citām planētām

Sami Mihails, Skotijas St Andrews universitātes ģeoloģijas profesora asistents, kurš nebija iesaistīts pētījumā, sacīja, ka darbs būs pretrunīgs. "Tas ir aizraujoši, jo rezultāts šķiet stabils," Mihails stāstīja WordsSideKick.com. Viņš ir arī veicis pētījumus par Zemes agrīno atmosfēru, un šo pētījumu rezultāti arī norādīja uz plānu atmosfēru Zemes agrīnajā daļā. "Ja viņiem ir taisnība, mums būs jāpārdomā tas, ko mēs zinām par Zemes evolūciju," viņš sacīja. [7 teorijas par dzīvības izcelsmi uz Zemes]

Mihails sacīja, ka darbs paplašina pasauli, kurās zinātnieki domā, ka dzīve varētu būt iespējama.

"Kad mēs apskatīsim [eksoplanētas] sistēmu ar Zemei līdzīgu planētu, mēs varētu atrast tādas, kurām ir plānas atmosfēras, piemēram, šī," viņš teica. "Tas nozīmē, ka viņi nākotnē varētu pārtapt par Zemes miljardiem gadu, viņš piebilda.

Pētījums tika detalizēti aprakstīts tiešsaistē 9. maijā žurnālā Nature Geoscience.

Sekojiet WordsSideKick.com vietnē Twitter @wordssidekick. Mēs esam arī Facebook un Google+. Oriģināls raksts par WordsSideKick.com.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Iepriekšējā Antarktikas Sasilšana Saistīta Ar Siltumnīcefekta Gāzi
Iepriekšējā Antarktikas Sasilšana Saistīta Ar Siltumnīcefekta Gāzi

Cenozoic Era: Fakti Par Klimatu, Dzīvniekiem Un Augiem
Cenozoic Era: Fakti Par Klimatu, Dzīvniekiem Un Augiem

Zinātne Ziņas


Vai Jūs Saņemat Pietiekami Daudz Vingrinājumu? 3 Padomi, Kā Būt Drošiem
Vai Jūs Saņemat Pietiekami Daudz Vingrinājumu? 3 Padomi, Kā Būt Drošiem

Fotoattēli: Ugunīgais Lava No Kilauea Vulkāna Izvirdumiem Havaju Salās
Fotoattēli: Ugunīgais Lava No Kilauea Vulkāna Izvirdumiem Havaju Salās

Apbedīta Vulkāna Ventilācija Uzsilda Antarktīdas Visātrāk Kūstošo Ledāju
Apbedīta Vulkāna Ventilācija Uzsilda Antarktīdas Visātrāk Kūstošo Ledāju

Hologrammas Stila Iemiesojumi Ir Gatavi Sveikt Lidostas Ceļotājus
Hologrammas Stila Iemiesojumi Ir Gatavi Sveikt Lidostas Ceļotājus

E-Cigaretes: Ko Vaping Dara Jūsu Ķermenim
E-Cigaretes: Ko Vaping Dara Jūsu Ķermenim


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com