Σωματίδια κοσμικής σκόνης θυμούνται την αρχέγονη ατμόσφαιρα της Γης

Κάθε χρόνο, περισσότεροι από 3.000 τόνοι σκόνης από το Διάστημα εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με χαμηλή ταχύτητα και φτάνουν μέχρι το έδαφος. Αναλύοντας τέτοια κοσμικά σωματίδια που βρέθηκαν παγιδευμένα σε πετρώματα 2,7 δισ. ετών, γεωλόγοι διαπιστώνουν έκπληκτοι ότι η ατμόσφαιρα της νεαρής Γης περιείχε οξυγόνο στα ανώτερα στρώματά της.
Η διαπίστωση δείχνει να έρχεται σε αντίθεση με πολυάριθμες προηγούμενες μελέτες, οι οποίες έχουν δείξει σχεδόν πέρα από κάθε αμφιβολία ότι η κατώτερη ατμόσφαιρα της Γης δεν περιείχε καθόλου οξυγόνο εκείνη την εποχή.
Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία, η ατμόσφαιρα άρχισε να εμπλουτίζεται με οξυγόνο στη διάρκεια του «Μεγάλου Οξειδωτικού Συμβάντος» πριν από 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν τα βακτήρια ανακάλυψαν τη φωτοσύνθεση.
Οι συντάκτες της νέας μελέτης, η οποία δημοσιεύεται στο έγκριτο περιοδικό Nature, δεν διαφωνούν με τη θεωρία -ούτε οι ίδιοι εξάλλου δεν περίμεναν την ανακάλυψή τους.
Το πιθανότερο, λένε, είναι ότι οξυγόνο υπήρχε μόνο στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας και όχι στα κατώτερα: σε μεγάλο ύψος, εξηγούν, η υπεριώδης ακτινοβολία του Ήλιου διασπά το διοξείδιο του άνθρακα και δίνει μονοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο.
Με επικεφαλής τον Δρ Άντριου Τόμκινς του Πανεπιστημίου Μόνας στην Αυστραλία, η ερευνητική ομάδα εξέτασε σπάνια πετρώματα, ηλικίας 2,7 δισ. ετών, από την περιοχή Πιλμπάρα της Δυτικής Αυστραλίας.
Μέσα στα πετρώματα βρέθηκαν δεκάδες εγκλωβισμένοι μικρομετεωρίτες, ουσιαστικά σωματίδια εξωγήινης σκόνης.
Για να φτάσουν μέχρι το έδαφος, αντί να καούν στην ατμόσφαιρα, τα σωματίδια αυτά πρέπει να κινούνται με ταχύτητα το πολύ 70 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, εξηγούν οι ερευνητές. Ακόμα κι έτσι, όμως, λιώνουν από τη θερμότητα της τριβής με τον αέρα και στερεοποιούνται ξανά όταν επιβραδύνουν.
Αρκετοί από τους μικρομετεωρίτες που εξετάστηκαν βρέθηκαν να αποτελούνται από οξείδια του σιδήρου, ουσιαστικά σκουριά. Πολλοί μετεωρίτες είναι γνωστό ότι αποτελούνται κυρίως από σίδηρο, ο οποίος με κάποιον τρόπο οξειδώθηκε απότομα και μετατράπηκε σε σκουριά καθώς το αντικείμενο έπεφτε με τη Γη.
Αυτό, λένε οι ερευνητές, θα μπορούσε να συμβεί μόνο σε μεγάλο ύψος, όταν τα εισερχόμενα σωματίδια είναι ακόμα αρκετά θερμά για να αντιδράσουν γρήγορα με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο.
Η μόνη εξήγηση που προκύπτει είναι ότι τα σωματίδια συνάντησαν ένα στρώμα οξυγόνου καθώς περνούσαν από την ανώτερη ατμόσφαιρα.
«Είναι ένα συναρπαστικό αποτέλεσμα, δεδομένου ότι είναι η πρώτη φορά που κάποιος βρίσκει τρόπο να μελετήσει τη χημεία στην αρχαία ανώτερη ατμόσφαιρας» σχολιάζει υπερήφανος ο Δρ Τόμκινς.
Διατυπώνει επίσης τη θεωρία ότι το οξυγόνο δεν μπορούσε να κατέβει σε χαμηλότερο ύψος λόγω ενός ενδιάμεσου στρώματος μεθανίου, το οποίο θα εμπόδιζε την ανάμειξη του αέρα.
Επόμενος στόχος των ερευνητών είναι να εντοπίσουν σωματίδια κοσμικής σκόνης που έπεσαν σε διαφορετικές χρονικές περιόδους, προκειμένου να αποκαλύψουν πώς η χημεία της ατμόσφαιρας άλλαξε στην πορεία του γεωλογικού χρόνου.
Όπως φαίνεται η κοσμική σκόνη έχει πολλά ακόμα να μας πει.

Πηγή: ΔΟΛ

http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7602/full/nature17678.html

Story Source:

The above post is reprinted from materials provided byMonash University. Note: Materials may be edited for content and length.

---

Journal Reference:

1. Andrew G. Tomkins, Lara Bowlt, Matthew Genge, Siobhan A. Wilson, Helen E. A. Brand, Jeremy L. Wykes. Ancient micrometeorites suggestive of an oxygen-rich Archaean upper atmosphere. Nature, 2016; 533 (7602): 235 DOI: 10.1038/nature17678