فعالیت های آتشفشانی و تغییرات در گوشته زمین را کلیدی برای افزایش اکسیژن اتمسفر

اکسیژن برای اولین بار انباشته شده در جو زمین حدود 2.4 میلیارد سال پیش در طول اکسیداسیون رویداد. یک پازل است که زمین شناسی سرنخ نشان می دهد در اوایل باکتریهای photosynthesizing و پمپاژ اکسیژن صدها میلیون سال قبل از آن. کجا شد آن همه رفتن ؟

چیزی بود که برگزاری اکسیژن را افزایش است. یک تفسیر جدید از سنگ میلیاردها سال پیر می یابد گازهای آتشفشانی هستند به احتمال زیاد مجرمان. این مطالعه به رهبری دانشگاه واشنگتن در ماه ژوئن منتشر شد در باز-دسترسی به مجله Nature Communications.

“این مطالعه زنده کلاسیک فرضیه برای تکامل اتمسفر اکسیژن” گفت: نویسنده سرب شینتارو Kadoya یک UW پژوهشگر فوق دکترا در زمین و فضا علوم است. “این اطلاعات نشان می دهد که تکامل از گوشته زمین می تواند کنترل تکامل از جو زمین و احتمالا تکامل از زندگی است.”

چند سلولی نیازهای زندگی متمرکز تامین اکسیژن پس از تجمع اکسیژن کلید تکامل از اکسیژن تنفس زندگی بر روی زمین است.

“اگر تغییرات در گوشته کنترل اکسیژن اتمسفر به عنوان این مطالعه نشان می دهد گوشته ممکن است در نهایت تنظیم سرعت تکامل از زندگی” Kadoya گفت.

کار جدید ایجاد شده در یک سال 2019 کاغذ که اوایل گوشته زمین را به مراتب کمتر اکسیده یا موجود بیشتر مواد است که می تواند واکنش با اکسیژن از مدرن گوشته. که مطالعه باستان سنگ های آتشفشانی به 3.55 میلیارد سال بودند جمع آوری شده از سایت های که شامل آفریقای جنوبی و کانادا است.

رابرت Nicklas در Scripps موسسه اقیانوس شناسی ایگور Puchtel در دانشگاه مریلند و آریل انبار در دانشگاه ایالتی آریزونا در میان نویسندگان 2019 مطالعه است. آنها همچنین co-نویسندگان مقاله جدید به دنبال در چگونه تغییرات در گوشته تحت تاثیر گازهای آتشفشانی است که فرار را به سطح.

این Archean Eon زمانی که تنها زندگی میکروبی گسترده بود بر روی زمین بود بیشتر volcanically فعال تر از امروز بود. فوران های آتشفشانی تغذیه توسط ماگما — مخلوطی از مذاب و نیمه مذاب سنگ — به عنوان به خوبی به عنوان گازها که فرار حتی زمانی که آتشفشان است فوران.

برخی از این گازها واکنش با اکسیژن و یا اکسیده به شکل ترکیبات دیگر. این اتفاق می افتد زیرا اکسیژن گرایش به گرسنه برای الکترون بنابراین هر اتم با یک یا دو آزادانه برگزار الکترون در واکنش با آن است. مثلا هیدروژن منتشر شده توسط یک آتشفشان ترکیبی با هر رایگان, اکسیژن, از بین بردن اکسیژن از جو است.

ترکیب شیمیایی از زمین گوشته یا لایه نرمتر از سنگ در زیر پوسته زمین در نهایت کنترل این نوع از سنگ مذاب و گازها که از آتشفشان. کمتر اکسیده اوایل گوشته تولید بیشتر از گازها مانند هیدروژن که از ترکیب با اکسیژن است. 2019 مقاله نشان می دهد که گوشته شد به تدریج بیشتر اکسیده از 3.5 میلیارد سال پیش تا به امروز.

این مطالعه جدید که ترکیبی از داده ها با شواهد باستانی از سنگ های رسوبی برای نشان دادن یک نقطه اوج مدتی پس از 2.5 میلیارد سال پیش زمانی که اکسیژن تولید شده توسط میکروب غلبه از دست دادن آن به گازهای آتشفشانی و شروع به تجمع در جو است.

“اساسا عرضه oxidizable گازهای آتشفشانی قادر به gobbling تا فتوسنتز اکسیژن برای صدها میلیون سال پس از فتوسنتز تکامل یافته” گفت: همکاری نویسنده دیوید Catling یک استاد UW از زمین و فضا علوم است. “اما به عنوان گوشته خود را تر شد اکسیده کمتر oxidizable آتشفشانی گازهای منتشر شد. سپس اکسیژن آب گرفتگی هوا هنگامی که وجود دارد دیگر به اندازه کافی آتشفشانی گاز به mop آن را تمام کند.”

این مفاهیم برای درک ظهور حیات پیچیده بر روی زمین و احتمال وجود حیات در سیارات دیگر است.

“این مطالعه نشان می دهد که ما نمی توانیم حذف گوشته از یک سیاره که با توجه به تکامل سطح زندگی و از سیاره” Kadoya گفت.

این پژوهش از بودجه توسط بنیاد ملی علوم.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im