Результаты, изданные онлайн 9 мая по своей природе Геонаука, полностью изменяют идею, с которой обычно соглашаются, которой у ранней Земли была более толстая атмосфера, чтобы дать компенсацию за более слабый солнечный свет. Открытие также имеет последствия, для которых газы были в той атмосфере, и как биология и климат работали над ранней планетой.«В течение самого долгого времени люди думали, что атмосферное давление, возможно, было выше тогда, потому что солнце было более слабым», сказал ведущий автор Сэнджой Сом, который сделал работу как часть его подводной докторской степени в Земле и космических исследованиях. «Наш результат – противоположность того, что мы ожидали».Идея использовать пузыри, пойманные в ловушку в охлаждающейся лаве как «палеобарометр», чтобы определить вес воздуха в юности нашей планеты, произошла несколько десятилетий назад с соавтором Роджером Биком, подводным преподавателем Земли и космических исследований.
Другие использовали технику, чтобы измерить возвышение лав несколько миллионов лет. Чтобы щелкнуть идеей и давлением воздуха меры все дальше назад вовремя, исследователям было нужно место, где действительно древняя лава бесспорно сформировалась на уровне моря.
Их полевое место в Западной Австралии было обнаружено соавтором Тимом Блэйком из Университета Западной Австралии. Там, река Бизли выставила лаву базальта на 2,7 миллиарда лет. У самого низкого потока лавы есть «пальцы ног лавы», которые прячутся в гладкие черепки, доказывая, что литая лава погрузилась в морскую воду.
Команда, которую тренируют в лежащие потоки лавы, чтобы исследовать размер пузырей.Поток расплавленной породы быстро охлаждается от вершины и основания, и пузыри, пойманные в ловушку в основании, меньше, чем те наверху. Различие в размере делает запись давления воздуха, снижающего на лаве, поскольку это охладилось 2,7 миллиарда лет назад.
Грубые измерения в области предложили удивительно легкую атмосферу. Более строгие просмотры рентгена от нескольких потоков лавы подтвердили результат: пузыри указывают, что атмосферное давление в то время было меньше чем половиной сегодняшних.Земля 2,7 миллиарда лет назад была дома только одноклеточным микробам, солнечный свет был приблизительно более слабой одной пятой, и атмосфера не содержала кислорода. Но это открытие указывает на условия, являющиеся еще более потусторонним, чем ранее мысль.
Более легкая атмосфера могла затронуть силу ветра и другие образцы климата, и даже изменит температуру кипения жидкостей.«Мы все еще схватываемся с величиной этого», заявил Бьюик. «Это собирается взять нас некоторое время, чтобы переварить все возможные последствия». Другие геологические доказательства ясно показывают жидкую воду на Земле в то время, таким образом, ранняя атмосфера, должно быть, содержала больше удерживающих тепло парниковых газов, как метан и углекислый газ и меньше азота.
Новое исследование – прогресс на предыдущую работу подводной команды над «фоссилизируемыми каплями дождя», которые сначала подвергают сомнению идею намного более толстой древней атмосферы. Результат также укрепляет 2015 Бьюика, находящий, что микробы вытаскивали азот из атмосферы Земли приблизительно 3 миллиарда лет назад.
«Уровни газа азота изменились через историю Земли, по крайней мере в ранней истории Земли, способами, которыми люди просто даже не думали прежде», сказал соавтор Дэвид Кэтлинг, подводный преподаватель Земли и космических исследований. «Люди должны будут переписать учебники».Исследователи будут затем искать другие подходящие скалы, чтобы подтвердить результаты и изучить, как атмосферное давление, возможно, изменилось в течение времени.
В то время как ключи к разгадке ранней Земли недостаточны, еще легче учиться, чем планеты вне нашей солнечной системы, таким образом, это поможет понять возможные условия и жизнь на других планетах, где атмосферы могли бы быть тонкими и бескислородными, как этот ранней Земли.Som – генеральный директор сиэтлского Синего Мраморного Пространства, некоммерческая организация, которая сосредотачивается на междисциплинарных космических исследованиях, международной осведомленности, образовании в области естественных наук и общественной поддержке.
Он в настоящее время проводит исследование астробиологии в Научно-исследовательском центре Эймса НАСА в Калифорнии.