Atmosféra Země před 2,7 miliardami let byla možná více než dvě třetiny oxidu uhličitého. Objev byl učiněn během studie o tom, jak antická atmosféra interagovala s částicemi kosmického prachu padajícího z oblohy.
Podle vědců může atmosféra bohatá na oxid uhličitý vytvořit silný skleníkový efekt. To by mohlo poskytnout odpověď na dlouhotrvající tajemství známé jako „paradox slabého mladého slunce“: jak mohly oceány zůstat na Zemi kapalné, když bylo slunce asi o 30% slabší než je nyní.
Odhady obsahu oxidu uhličitého v atmosféře před 2,5–4 miliardami let se velmi liší. "Současné odhady se pohybují zhruba ve třech řádech: 10 až 1 000krát více, než jsou nyní," říká astrobiolog Owen Lehmer z Washingtonské univerzity v Seattlu. Proto se vědci pokusili nějakým způsobem omezit šíření.
Odpověď přišla z 59 mikrometeoritů nalezených ve 2,7 miliardiletém vápence v oblasti Pilbara v severozápadní Austrálii. Poprvé byly popsány ve studii z roku 2016 a stále jsou to nejstarší fosilie meteoritů, jaké kdy byly nalezeny.
Malé kousky kamene ze železa a niklu, ne širší než lidské vlasy, prošly atmosférou staré Země a padly do oceánu k mořskému dnu. Tam pomalu klesali do vápence.
Během jejich krátkého letu a kvůli jejich částečně roztavenému stavu vstoupily mikrometeority do chemické reakce se zemskou atmosférou. Atmosférický plyn, ať už je to kyslík nebo oxid uhličitý, oxiduje železo, zachycuje jeho elektrony a přeměňuje původní minerály na nové.
Na základě chemických analýz více než tuctu mikrometeoritů ukázala studie z roku 2016 překvapivě na kyslík bohaté horní vrstvy atmosféry. To znamená, že před 2,7 miliardami let existovalo 20% kyslíku, jako na moderní Zemi. Ale výsledky této studie mnoho vědců neuspokojily, říká Lehmer: „Je těžké si představit takovou atmosféru. Jakákoli atmosféra, kterou vidíme na planetách, je dobře smíšená. “
Lehmer a jeho kolegové proto provedli novou studii a spojili oxidaci meteoritů s oxidem uhličitým, nikoli s kyslíkem. Oba plyny mohou být oxidačními činidly, i když volný kyslík reaguje mnohem rychleji než kyslík vázaný v CO2. K testování toho, jak dobře může oxid uhličitý oxidovat rychle se pohybující mikrometeority, tým simuloval pokles atmosféry o asi 15 000 bitů kosmického prachu v rozsahu od 2 do 500 mikronů. Koncentrace oxidu uhličitého se pohybovala od 2% do 85% celkového objemu.
Propagační video:
Atmosféra alespoň 70% oxidu uhličitého by mohla oxidovat mikrometeority. Tento závěr je v souladu s dalšími údaji získanými při analýze starověkých půd.
Podobné složení atmosféry, a to i za přidání metanu, by mohlo vytvořit teplý svět, ve kterém by oceány nemohly zmrznout, navzdory chladnému mladému slunci.
Kirill Panov
