Секрет атмосфери Землі: вчені виявили повітря віком 1,4 мільярда років

Нове дослідження дає змогу краще зрозуміти давню атмосферу Землі, а також дає підказки про еволюційну історію життя на нашій планеті.

1,4 мільярда років тому на території сучасної Канади випарувалося стародавнє солоне озеро і залишило після себе кристали кам'яної солі. Ці кристали затримали повітря всередині. Це був період до того, як фотосинтез став достатньо продуктивним, щоб наповнити атмосферу великою кількістю кисню. Нові методи дозволили вченим точно проаналізувати це повітря, що дає уявлення про те, якою була стародавня атмосфера Землі. Дослідження опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Інший світ

1,4 мільярда років тому Земля являла собою зовсім інший світ. Бактерії були домінуючою формою життя. Червоні водорості тільки-тільки з'явилися. Складні багатоклітинні організми, такі як тварини і рослини, з'явилися лише через 800 мільйонів років.

Учені називають період між 1,8 і 0,8 мільярда років тому "нудним мільярдом", тому що, схоже, за цей час мало що сталося на нашій планеті, але потім стався так званий "вибух життя". Деякі дослідники вважають, що цей період був "нудним", тому що у нас немає даних про події, які заклали основу для "вибуху життя".

Понад мільярд років тому на території сучасної Канади був субтропічний клімат, а тому місцеві озера часто висихали і залишали після себе шар кам'яної солі. Утворення кристалів солі іноді захоплює краплю солоної води, яка може супроводжуватися бульбашками повітря.

Вченим давно відомо, що включення рідини в кристалах солі містять зразки атмосфери ранньої Землі. Але отримання точних вимірювань із цих включень виявилося складним завданням: вони містять як бульбашки повітря, так і розсіл, а такі гази, як кисень і вуглекислий газ, поводяться у воді інакше, ніж у повітрі. Замість чистого повітря бульбашки затримуються солоною водою, яка розчиняє гази. Оскільки деякі гази розчиняються легше, ніж інші, присутність води може зробити зразки не репрезентативними для атмосфери загалом.

Рівень кисню на Землі 1,4 мільярда років тому

Вчені створили спеціальне обладнання для вирішення цієї проблеми у своїй лабораторії. Вони використовували його раніше для реконструкції атмосфери на основі зразків солі віком 815 мільйонів років. Але тепер вчені повернулися на 600 мільйонів років назад.

За словами вчених, вони ніколи не отримували зразки повітря віком понад 1 мільярд років, але тепер їх вдалося ретельно вивчити. Як показало дослідження, у стародавній атмосфері Землі містилося 0,78% кисню і 0,28% вуглекислого газу порівняно з 20,0% і 0,04% сьогодні.

За словами вчених, така концентрація вуглекислого газу вказує на те, що він міг створити парниковий ефект у той час, коли Сонце відправляло на Землю на 10-15% менше тепла і світла. Таким чином на Землі міг існувати клімат, близький до сучасного.

Секрет складного життя на нашій планеті

Що стосується рівня кисню, то люди не змогли б дихати таким повітрям, але його було достатньо для підтримання життя найбільш раннього багатоклітинного життя, а також для створення тонкого захисного озонового шару. Але все ще незрозуміло, чому тоді перші тварини з'явилися на Землі тільки через 600 мільйонів років.

Учені кажуть, що не можна відповісти на це питання без додаткових даних.

"Наявність прямих даних спостережень за цей період неймовірно важлива, оскільки це допомагає краще зрозуміти, як виникло складне життя на нашій планеті та як атмосфера стала такою, якою вона є сьогодні", — кажуть дослідники.

Як уже писав Фокус, вчені вважають, що представники одного з найвідоміших австралопітеків не були прямими предками сучасних людей, як вважалося раніше.

Також Фокус писав про те, які тварини утворюють пари на все життя. "Усе складно". Саме так можна описати більшість стосунків між тваринами в дикій природі.