Вчені зі США використовували новаторську техніку, щоб з’ясувати, як атмосфера Землі мільярди років тому наповнилася киснем.
Дослідження опубліковано в журналі Science. Більшу частину своєї історії Земля була будинком лише для мікроорганізмів – багатоклітинне життя з’явилося на ній, за різними оцінками, від 2,1 до 1,9 мільярда років тому. Однак розквіт її припав на період всього 600 мільйонів років тому, в пізній докембрій. Саме тоді з’явилося широке розмаїття багатоклітинних організмів – так званої вендської фауни. Велику роль в цьому процесі зіграв поміж іншого кисень.
Існують різні гіпотези про появу його в земній атмосфері. Основна передбачає, що єдиним значущим джерелом молекулярного кисню служить біосфера, тобто фотосинтезувальні організми. Кисневий фотосинтез виник у ціанобактерій 2,7-2,8 мільярда років тому. Так, за мільйони років ці мікроорганізми і наповнили атмосферу киснем.
Однак американські вчені припускають, що не останню роль в цьому зіграли й інші процеси. Дослідники з університету Чикаго і Каліфорнійського університетів ретельно відтворили хронологію подій на древній Землі і провели аналіз дуже старих порід, склад яких змінюється в залежності від умов навколишнього середовища.
Вони звернули увагу, що до того, як атмосфера заповнилася киснем (так званої кисневої катастрофи, що сталася близько 2,45 мільярда років тому), наша планета зазнавала короткочасний вплив невеликих «кисневих сплесків».
Відомо, що стародавні океани містили велику кількість заліза, яке повинно було перешкоджати накопиченню вільного кисню в атмосфері. При цьому частина океанічного заліза з’єднувалася з сіркою, що викидається вулканами і утворювала пірит (його ще називають «золотом дурнів»). Цей процес супроводжується виділенням кисню. Але яка з цих хімічних реакцій «переважить» іншу, вчені не знали.
Щоб з’ясувати це, дослідники використовували сучасне обладнання та новий метод вимірювання крихітних варіацій ізотопів заліза. Це допомогло вченим зрозуміти, що, попри океани, насичені залізом, певні умови могли сприяти утворенню достатньої кількості піриту, а значить, і кисню, який міг викидатися в атмосферу. Відкриття допомагає не тільки краще зрозуміти історію Землі, а й дізнатися, як формується киснева оболонка на екзопланетах, і, отже, сприяє тому, щоб знайти на них ознаки життя.
Натхнення: naked-science.ru