Atmosféra Zeme bola pred 2,7 miliardami rokov pravdepodobne viac ako dvoma tretinami oxidu uhličitého. Objav sa uskutočnil počas štúdie o tom, ako antická atmosféra interagovala s časticami kozmického prachu padajúcimi z neba.
Vedci tvrdia, že atmosféra bohatá na oxid uhličitý môže vytvoriť silný skleníkový efekt. Toto by mohlo poskytnúť odpoveď na dlhotrvajúce tajomstvo známe ako „Slabý mladý slnečný paradox“: ako mohli oceány zostať na Zemi tekuté, keď bolo slnko asi o 30% slabšie ako teraz.
Odhady obsahu oxidu uhličitého v atmosfére pred 2,5 až 4 miliardami rokov sa veľmi líšia. „Súčasné odhady pokrývajú približne tri rády: 10 až 1 000-krát viac ako v súčasnosti,“hovorí astrobiológ Owen Lehmer z Washingtonskej univerzity v Seattli. Preto sa vedci pokúsili nejako obmedziť šírenie.
Odpoveď prišla z 59 mikrometeoritov nájdených v 2,7 miliardovom roku vápenca v oblasti Pilbara v severozápadnej Austrálii. Prvýkrát boli opísané v štúdii z roku 2016 a stále sú najstaršími fosílnymi meteoritmi, aké sa kedy našli.
Drobné kamene zo železa a niklu, nie širšie ako ľudské vlasy, prešli atmosférou starej Zeme a padli do oceánu až po morské dno. Tam pomaly klesali do vápenca.
Počas krátkeho letu a kvôli čiastočne roztavenému stavu mikrometeority vstúpili do chemickej reakcie so zemskou atmosférou. Atmosférický plyn, či už ide o kyslík alebo oxid uhličitý, oxiduje železo, zachytáva jeho elektróny a mení pôvodné minerály na nové.
Na základe chemických analýz viac ako tuctu mikrometeoritov štúdia z roku 2016 preukázala prekvapivo na kyslík bohaté horné vrstvy atmosféry. To znamená, že pred 2,7 miliardami rokov bolo 20% kyslíka, ako na modernej Zemi. Výsledky tejto štúdie však mnohých vedcov neuspokojili, hovorí Lehmer: „Je ťažké predstaviť si takúto atmosféru. Akákoľvek atmosféra, ktorú vidíme na planétach, je dobre zmiešaná. ““
Preto Lehmer a jeho kolegovia vykonali novú štúdiu a spojili oxidáciu meteoritov s oxidom uhličitým, nie s kyslíkom. Oba plyny môžu byť oxidačné činidlá, aj keď voľný kyslík reaguje oveľa rýchlejšie ako kyslík viazaný v CO2. Aby sa otestovalo, ako môže oxid uhličitý oxidovať rýchlo sa pohybujúce mikrometeority, tím simuloval pokles atmosféry o približne 15 000 bitov kozmického prachu s veľkosťou od 2 do 500 mikrónov. Koncentrácia oxidu uhličitého sa pohybovala od 2% do 85% z celkového objemu.
Propagačné video:
Atmosféra najmenej 70% oxidu uhličitého by mohla oxidovať mikrometeority. Tento záver je v súlade s ostatnými údajmi získanými pri analýze starodávnych pôd.
Podobné zloženie atmosféry a dokonca aj s pridaním metánu by mohlo vytvoriť teplý svet, v ktorom by oceány nemohli zamrznúť napriek chladnému mladému slnku.
Kirill Panov