Астероїди могли красти кисень з давньої атмосфери Землі

Астероїди могли красти кисень з давньої атмосфери Землі
Падіння астероїдів на древню Землю. (SwRI/Dan Durda, Simone Marchi)

Протягом певного періоду історії Землі, приблизно 2,5-4 мільярда років тому, наша планета була боксерською грушею для астероїдів.

У той час Землю закидало великим космічним камінням в порівнянні з відносною тишею нашого сьогоднішнього існування. Ця діяльність призвела до значних змін хімічного складу атмосфери планети, але масштаб і форму цих змін, особливо вплив на рівень кисню, було важко визначити кількісно.

Дослідження крихітних колись розплавлених часток в земній корі показало, що зіткнень з астероїдами було набагато більше, ніж ми думали/

Ці частинки називаються ударними сферами, і вони створюються, коли астероїд врізається в Землю, виділяючи таке сильне тепло, що кора плавиться і розбризкується в повітря. Коли матеріал осідає, охолоджується і твердне, він утворює шар кульок в корі планети.

В останні роки в бурових кернах і на було виявлено набагато більше цих сфер, що, в свою чергу, означає, що частота зіткнень з астероїдами може бути в 10 разів вище, ніж припускали попередні аналізи.

«Сучасні моделі бомбардування недооцінюють кількість шарів сфер пізнього архею», – говорить геолог-планетолог Сімоне Марчі з Південно-Західного дослідницького інституту. «[Це говорить про те, що] потік ударника в той час був в 10 разів вище, ніж передбачалося раніше».

Вся ця додаткова порода з космосу генерує хімію, в результаті чого значно більше кисню затримується в атмосфері.

Як, коли і чому атмосфера Землі стала багатою киснем, дуже важливо для нашого розуміння населеності планети. Більшість багатоклітинних організмів на Землі не можуть жити без кисню; без нього нас би тут, напевно, не було б.

Однак з причин, які до кінця не вивчені, рівень кисню не почав значно підвищуватися під час того, що ми називаємо Великою окислювальною подією, до появи фотосинтезуючих ціанобактерій 2,4 мільярда років тому.

Новий аналіз команди показує, що бомбардування астероїдів могло бути одним з діючих механізмів, що запобігають підвищення рівня кисню. Оскільки космічні камені неодноразово врізалися в Землю, їх пари видаляли обмежену кількість кисню, який був присутній в ранній атмосфері.

«Пізнє архейське бомбардування об’єктами більше 6 миль в діаметрі справила б досить реактивних газів, щоб повністю поглинути низький рівень атмосферного кисню», – сказала астроном і геолог Лаура Шефер зі Стенфордського університету.

Новий аналіз сферичних шарів кидає виклик попереднім моделях зіткнень і збільшує інтенсивність зіткнень, виявивши, що астероїд розміром більше 10 кілометрів в поперечнику міг би зіткнутися з Землею кожні 15 мільйонів років або близько того.

Це може здатися нечастим, але з геологічної точки зору це дуже багато великих астероїдів – і в 10 разів частіше, ніж ми думали.

Потім моделювання показало кумулятивний ефект поглинання кисню цими ударами. Тільки після того, як бомбардування сповільнилася, рівень кисню почав підвищуватися, змінюючи хімічний склад поверхні Землі і перетворюючи планету в придатний для життя світ. Тепер дослідники вважають, що це не випадково.

«Ударні пари викликали епізодичний низький рівень кисню протягом значних проміжків часу, що передували Великій окислювальній події», – сказав Марчі.

«З часом зіткнення ставали все менш частими і занадто малими, щоб мати можливість значно змінити рівень кисню. Земля йшла курсом на те, щоб стати нинішньою планетою».

Залишити відповідь

*