Prije otprilike 2,4 milijarde godina, Zemljina je atmosfera doživjela veliku promjenu poznatu kao "Veliki oksidacijski događaj". Sada istraživači iz njujorškog Centra za astrobiologiju Politehničkog instituta Rensselaer koriste neke od najstarijih minerala za koje se zna da postoje kako bi pomogli razumjeti što se moglo dogoditi nekih pet milijuna godina nakon nastanka Zemlje.
Znanstvenici su većinom tvrdili da su u atmosferi rane Zemlje dominirali štetni metan, ugljični monoksid, hidrogen sulfid i amonijak. Ova vrlo smanjena smjesa rezultira ograničenom količinom kisika i dovela je do širokog raspona teorija o tome kako je život mogao započeti u tako neprijateljskom okruženju. Međutim, pomnijim proučavanjem drevnih minerala za stupnjeve oksidacije, znanstvenici iz Rensselaera dokazali su da atmosfera rane Zemlje uopće nije bila takva ... ali zadržala je veliku količinu vode, ugljičnog dioksida i sumpornog dioksida.
"Sada sa sigurnošću možemo reći da su mnogi znanstvenici koji proučavaju porijeklo života na Zemlji jednostavno izabrali pogrešnu atmosferu", rekao je Bruce Watson, profesor nauke s Instituta u Rensselaeru.
Kako mogu biti tako sigurni? Njihova otkrića ovise o teoriji da je Zemljina atmosfera nastala vulkanskim. Svaki put kada magma ispliva na površinu, ona oslobađa plinove. Ako ne dođe do vrha, onda djeluje s okolnim stijenama gdje se hladi i postaje sama po sebi kamenita ležišta. Ta ležišta - i njihova elementarna konstrukcija - omogućuju znanosti da oslika točan portret uvjeta u trenutku njihovog nastanka.
"Većina znanstvenika će tvrditi da je ovo gadovanje iz magme glavni ulaz u atmosferu", rekao je Watson. "Da bismo razumjeli prirodu atmosfere" u početku ", morali smo utvrditi koje su vrste plina u magnama koje opskrbljuju atmosferu."
Jedna od najvažnijih od svih komponenti magme je cirkon - mineral star gotovo koliko i sama Zemlja. Određujući stupnjeve oksidacije magmi koje su tvorile ove drevne cirkone, znanstvenici mogu zaključiti koliko se kisika ispušta u atmosferu.
"Određivanjem oksidacijskog stanja magmi koje su stvorile cirkon, mogli bismo odrediti vrste plinova koji bi na kraju ušli u atmosferu", rekao je autor studije Dustin Trail, postdoktorski istraživač u Centru za astrobiologiju.
Kako bi omogućili njihov rad, tim je započeo pripremu magme u laboratorijskim uvjetima - što je dovelo do stvaranja mjerača oksidacije kako bi im pomoglo u uspoređivanju njihovih umjetnih uzoraka s prirodnim cirkonima. Njihova studija je također uključila budno oko za rijetki zemaljski metal zvan cerij koji može postojati u dva stanja oksidacije. Izlaganjem cerija u cirkon, tim se može uvjeriti da je atmosfera oksidirala nakon njihovog stvaranja. Ta nova otkrića upućuju na atmosfersko stanje više poput današnjih uvjeta ... postavljajući novu pozornicu na kojoj će se temeljiti životni počeci na Zemlji.
"Naš je planet pozornica na kojoj je igrao čitav život", rekao je Watson. "Ne možemo uopće započeti razgovarati o životu na Zemlji dok ne saznamo što je ta faza. A uvjeti s kisikom bili su vitalno važni zbog toga kako utječu na vrste organskih molekula koje se mogu formirati. "
Iako je "život kakav znamo" uvelike ovisan o kisiku, naša trenutna atmosfera vjerojatno nije idealan model za mrijest iskonskog života. Vjerojatnije je da će atmosfera bogata metanom "imati mnogo više biološkog potencijala za skok s anorganskih spojeva u aminokiseline i DNK koji podržavaju život." To ostavlja vrata širom otvorenima za alternativne teorije, poput panspermije. Ali ne prodajte kratke rezultate tima. Još uvijek otkrivaju početnu prirodu plinova ovdje na Zemlji, čak i ako oni ne riješe zagonetku Velikog oksidacijskog događaja.
Izvorni izvor priče: Vijesti iz Politehničkog instituta Rensselaer.
