 С тех пор как на Земле появился самый первый живой организм, состоящий из одной клетки, жизнь начала менять атмосферу планеты. Однако, едва ли когда-то в истории случалось нечто, подобное феномену, происходившему 2,7 миллиарда лет назад. В то время атмосферное давление резко понизилось в два раза по сравнению с тем, которое мы ощущаем на себе каждый день сейчас. Однако, что же вызвало такую разгерметизацию? В соответствии с новой гипотезой, опубликованной в журнале New Scientist, виновниками являются микробы, питающиеся азотом.
В течение долгого времени ученые считали, что давным-давно на нашей планете была гораздо более густая и тяжелая атмосфера. Это предположение было сделано на основании того, что уже четыре миллиарда лет назад на Земле плескались океаны из жидкой воды, а Солнце было на 70 процентов более тусклым, чем сейчас. Для того, чтобы компенсировать это слабое Солнце, плотная, богатая парниковыми газами, атмосфера Земле предохраняла планету от космического холода. Так считали ученые.
Однако, в то же самое время, древняя Земля была весьма изменчивым местом. Планета постоянно претерпевала резкие изменения в химическом составе атмосферы и климате. Результаты нового исследования, которое возглавил Санджой Сом из Университета штата Вашингтон в США, подразумевают, что однажды в земной истории на планете было гораздо меньше воздуха, чем сейчас. Ученые уверены, что это явление биологического характера.
Санджой Сом со своими коллегами описывают результаты анализа воздушные пузыри, которые 2,7 миллиарда назад оказался запертым в потоке лавы. Место находится неподалеку от реки Бисли в западной части Австралии. Ученые использовали высокоточное рентгеновское сканирование и измерили разницу между размерами воздушных пузырей в верхней и нижней части застывшего потока лавы. Изменение соответствует давлению атмосферы древней Земли, которое действовало на лаву, в то время, как потом охлаждался.
Благодаря проведенному анализу ученым удалось обнаружить, что атмосферное давление 2,7 миллиарда лет назад было, практически, в половину меньше современного. Теперь исследователям придется полностью изменить свое мнение о планете во время архейского периода.
Исследователям осталось только понять, что же означает такой феномен. Если результаты настоящего исследования будут подтверждены другими геологическими свидетельствами, нам ничего не останется, кроме как считать, что почти три миллиарда лет назад произошло некое драматическое событие, которое резко истончило атмосферу Земли. Санджой Сом предполагает, что именно так и случилось.
Согласно другим геохимическим свидетельствам, около 3,2 миллиардов лет назад бактерии обзавелись механизмами, которые позволили им преобразовывать водород (N2) из атмосферы планеты в аммиак (NH3). Этот процесс называется азотофиксацией. Он был крайне необходим для того, чтобы на планете зародились и начали эволюционировать комплексные организмы. Без азотофиксации у растений и животных не было бы никакого способа заполучить азот, необходимый клеткам нашего тела для того, чтобы создавать протеины и ДНК.
Если вкратце, Санджой Сом и его коллеги предполагают, что способность микроорганизмов заполучать из атмосферы азот, и вызвала резкое падение давления. Несколько сотен миллионов лет назад этот процесс «срикошетил». Тогда благодаря метаболическим процессам азот начал выделяться обратно в атмосферу.
Исследователи придают особое значение тому, что их работа является всего лишь гипотезой, такой гипотезой, которая поддерживается только одним, правда, впечатляющим, положительным результатом. Однако, если эта теория будет доказана, мы не просто узнаем больше о прошлом собственной планете. Благодаря работе ученых мы сможем понять, как лучше всего искать жизнь на других планетах.
Если ученые точно определят, какие газы присутствовали в атмосфере в то время, когда на Земле зарождалась жизнь, заметить следы живых существ на отдаленных экзопланетах будет гораздо проще. Если давление земной атмосферы три миллиарда лет назад было гораздо ниже, чем полагала наука, тогда, возможно, что тепло на поверхности планеты поддерживалось за счет высокой концентрации парниковых газов, таких, как метан.
|
