Približne pred 2,4 miliardami rokov prešla zemská atmosféra obrovskou zmenou známou ako „veľká oxidačná udalosť“. Vedci z Newyorského centra pre astrobiológiu v Rensselaerovom polytechnickom inštitúte teraz používajú niektoré z najstarších známych nerastov, aby zistili, čo sa mohlo stať asi päť miliónov rokov po vzniku Zeme.
Vedci väčšinou tvrdili, že v atmosfére skorej Zeme dominoval škodlivý metán, oxid uhoľnatý, sírovodík a amoniak. Táto vysoko redukovaná zmes vedie k obmedzenému množstvu kyslíka a viedla k širokej škále teórií o tom, ako sa život mohol začať v takom nepriateľskom prostredí. Vedci z Rensselaeru sa však bližšie pozreli na starodávne minerály z hľadiska úrovne oxidácie a dokázali, že atmosféra na začiatku Zeme nebola vôbec taká ... ale držala veľké množstvo vody, oxidu uhličitého a oxidu siričitého.
„Teraz môžeme s istotou povedať, že veľa vedcov, ktorí študujú pôvod života na Zemi, jednoducho vybrali zlú atmosféru,“ povedala Bruce Watson, profesorka vedy v Rensselaer.
Ako si môžu byť takí istí? Ich objavy závisia od teórie, že zemská atmosféra bola sopečne formovaná. Zakaždým, keď magma tečie na povrch, uvoľňuje plyny. Ak sa nedostane na vrchol, potom interaguje s okolitými horninami, kde sa ochladzuje a stáva sa samo o sebe skalným ložiskom. Tieto ložiská - a ich elementárna konštrukcia - umožňujú vede namaľovať presný obraz o podmienkach v čase ich vzniku.
"Väčšina vedcov by tvrdila, že tento únik z magmy bol hlavným vstupom do atmosféry," uviedol Watson. "Aby sme pochopili podstatu atmosféry" na začiatku ", potrebovali sme zistiť, aké druhy plynu boli v magme zásobujúcej atmosféru."
Jednou z najdôležitejších zložiek magmy je zirkón - minerál takmer rovnako starý ako samotná Zem. Vedci stanovením oxidačných hladín magmy, ktoré tvorili tieto starodávne zirkóny, dokážu odvodiť, koľko kyslíka sa uvoľňuje do atmosféry.
"Stanovením oxidačného stavu magmy, ktorá vytvorila zirkón, by sme potom mohli určiť typy plynov, ktoré sa nakoniec dostanú do atmosféry," uviedol vedúci štúdie Dustin Trail, postdoktorandský výskumný pracovník v Centre pre astrobiológiu.
Aby sa umožnila ich práca, tím sa pustil do varenia magmy v laboratórnom prostredí - čo viedlo k vytvoreniu oxidačného meradla, ktoré im malo pomôcť pri porovnávaní ich umelých vzoriek s prírodnými zirkónmi. Súčasťou ich štúdie bolo aj pozorné sledovanie vzácneho kovu Zeme nazývaného cér, ktorý môže existovať v dvoch oxidačných stavoch. Odhalením céru v zirkóne si tím môže byť istý, že atmosféra bola po ich vytvorení viac oxidovaná. Tieto nové zistenia poukazujú na atmosférický stav, ktorý sa podobá našim súčasným podmienkam ... a pripravuje pôdu pre nový východiskový bod, na ktorom sa zakladajú začiatky života na Zemi.
"Naša planéta je scéna, na ktorej sa odohral celý život," uviedol Watson. „Nemôžeme ani začať hovoriť o živote na Zemi, kým nevieme, čo je v tejto etape. A podmienky kyslíka boli životne dôležité kvôli tomu, ako ovplyvňujú typy organických molekúl, ktoré sa môžu tvoriť. “
Aj keď „život, ako ho poznáme“, je vysoko závislý od kyslíka, naša súčasná atmosféra pravdepodobne nie je ideálnym modelom pre rozmnožovanie prvotného života. Je pravdepodobné, že atmosféra bohatá na metán „môže mať oveľa väčší biologický potenciál na prechod z anorganických zlúčenín na život podporujúce aminokyseliny a DNA“. Tým sú dvere dokorán otvorené pre rôzne teórie, ako napríklad panspermia. Výsledky tímu však neprodávajte krátko. Stále tu odhaľujú počiatočnú povahu plynov na Zemi, aj keď neriešia hádanku Veľkej oxidačnej udalosti.
Pôvodný zdroj článku: Rensselaer Polytechnic Institute News Release.
