Bilim insanları kaya tuzu “zaman kapsülünden” 1,4 milyar yıllık havayı çıkarıyor

Bilim insanları, kaya tuzu kristallerinde hapsolmuş 1,4 milyar yıllık havayı çıkarmayı başararak, Dünya’nın antik atmosferinin nadir bir örneğini elde etmeyi başardılar. Havada, uzmanların öngördüğünden daha yüksek oksijen ve karbondioksit seviyeleri ortaya çıktı; bu da daha ılıman ve daha ılıman bir iklime işaret ediyordu.

Birden fazla var milyar yılŞu anda Ontario’nun kuzeyinde bulunan sığ bir havzada, günümüzün Ölüm Vadisi’ne benzeyen subtropikal bir göl, güneşin hafif hareketi altında buharlaşıp geride kaldı. halit kristalleriolarak da bilinir sal-gemaDünya yüzeyinde birikintilerde oluşan, potasyum klorür ve magnezyum klorürün eşlik ettiği bir sodyum klorür karışımı.

O zamanlar dünya çok farklı bugün bildiğimizden daha fazla. Bakteriler Dünya’daki hayata egemen oldu. Kırmızı algler evrimsel ortamda yeni ortaya çıkmıştı. Hayvanlar ve bitkiler gibi karmaşık çok hücreli organizmalar ancak yaklaşık 800 milyon yıl sonra ortaya çıkacaktı.

Su buharlaştıkça bir kısmı kristallerin içindeki küçük ceplerde sıkışıp kaldı ve zamanla dondu. Bu sıvı kapanımları hava kabarcıkları içerir Bunlar, erken dönem Dünya atmosferinin kompozisyonunu etkileyici ayrıntılarla ortaya koyuyor.

Kristaller daha sonra çökeltilerle gömüldü ve 1,4 milyar yıl boyunca dünyanın geri kalanından izole halde kaldı. sırları gizli kaldı – şu ana kadar.

Yeni bir çalışmada, Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nden (RPI) doktora öğrencisi liderliğindeki bir araştırmacı ekibi Justin ParkıProfesörün rehberliğinde Morgan Schallerkuzey Ontario’daki antik halit kristallerinde hapsolmuş gazların ve sıvıların bileşimini analiz etti ve doğrudan kayıtların izini sürmeyi başardı. Dünyanın atmosferi yaklaşık 1,4 milyar yıl içinde.

sonuçları çalışmak yakın zamanda dergide yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri.

“Bu inanılmaz bir duygu milyar yıllık bir hava örneğini açın dinozorlardan daha yaşlı“diye yorumladı Park, ifade evet RPI.

Bilim adamları uzun zamandır halit kristallerindeki sıvı kalıntılarının ilkel atmosferin örneklerini depolayın Dünya’nın. Ancak bu örneklerden doğru ölçümler elde etmek büyük bir zorluktu: kalıntılar hava ve tuzlu su kabarcıkları içeriyor ve oksijen ve karbon dioksit gibi gazlar suda havaya göre farklı davranıyor.

Antik atmosferlerde olduğu gibi güvenilir gaz okumaları elde etmek için bu farklılıkların düzeltilmesi, Zor bir görev oldu. Park, kısmen Schaller’in laboratuvarında geliştirilen özel ekipman sayesinde sorunu çözmeyi başardı. Araştırmacılar bu yöntemleri Dünya atmosferini incelemek için uyguladılar. Mezoproterozóico.

Schaller, “Justin’in elde ettiği karbondioksit ölçümleri daha önce hiç yapılmamıştı” diye açıkladı. “Dünya tarihinin bu dönemine hiç bu kadar titizlikle bakamamıştık. Bunlar aslında antik havanın örnekleridir.!”.

Çalışmanın sonuçları, Mezoproterozoyik atmosferin yaklaşık olarak içerdiğini göstermektedir. Şu anda mevcut olan oksijenin %3,7’si — şaşırtıcı derecede yüksek değer, yeterli karmaşık çok hücreli hayvan yaşamını desteklerancak yüz milyonlarca yıl sonra ortaya çıkmasına rağmen.

Karbondioksit on kat daha fazlaydı bugün olduğundan daha fazla – sözde “değişmeyi telafi etmek için yeterli”Genç ve Soluk Güneş” ve mevcut iklime benzer bir iklim yaratın.

Daha sonra belirir doğal bir soru: Hayvan yaşamını sürdürmek için yeterli oksijen olsaydı, Gelişimi neden bu kadar uzun sürdü??

Park, örneğin jeolojik ölçeğin yalnızca bir anını temsil ettiğini vurguluyor. “Kısa, geçici bir olayı yansıtabilir Jeologların şaka yollu ” olarak adlandırdığı bu uzun dönemdeki oksijenlenmeninmilyarlarca monoton yıl‘” dedi. Bu, Dünya tarihinde düşük oksijen seviyeleri, büyük atmosferik ve jeolojik istikrar ve birkaç evrimsel değişiklik.

“İsmine rağmen bu döneme ait doğrudan gözlem verilerine sahip olmak son derece önemli çünkü bu durumu daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor” hayat ne kadar karmaşık ortaya çıktı Park, gezegendeki atmosferi ve atmosferimizin bugünkü haline nasıl evrildiğini anlattı.

Bu dönemdeki karbondioksit seviyelerine ilişkin önceki dolaylı tahminler şunu gösteriyordu: değerler çok düşükMezoproterozoyik sırasında önemli bir buzullaşma olmadığını gösteren diğer gözlemlerle uyumsuz.

Artık elde edilen doğrudan ölçümler, tuzun kendisinden tahmin edilen sıcaklık değerleriyle birleştiğinde şunu gösteriyor: bu dönemin iklimi daha ılımandı daha önce düşünüldüğünden daha mevcut olana benzer.

Schaller şunu da vurguluyor: kırmızı alg Dünya tarihinin tam da bu döneminde ortaya çıktılar ve bugün bile küresel düzeyde önemli bir oksijen kaynağı olmaya devam ediyorlar. Nispeten yüksek oksijen seviyeleri bunun doğrudan bir sonucu olabilir. artan bolluk ve karmaşıklık bu alglerden.

“Yakaladığımız şeyin aslında heyecan verici bir an olması mümkün sözde ‘donuk milyar’ın tam ortasında” diye bitirdi.