Космическая пыль раскрывает древнюю атмосферу Земли

Исследование под руководством Университета Монаша, основанное на изучении древнейших из когда-либо найденных ископаемых микрометеоритов (космической пыли), привело к неожиданному открытию о химическом составе атмосферы Земли 2,7 миллиарда лет назад. Результаты, опубликованные в журнале Nature, бросают вызов общепринятой точке зрения о бедной кислородом древней атмосфере.

Полученные данные указывают, что верхние слои атмосферы древней Земли содержали примерно столько же кислорода, сколько и сегодня. Учёные предполагают, что от кислородного "голодания" нижних слоёв её отделял слой метановой дымки. К такому выводу привело изучение микрометеоритов из известняка региона Пилбара в Западной Австралии.

«Используя современные микроскопы, мы обнаружили, что большинство микрометеоритов, изначально бывших частицами металлического железа, превратились в минералы оксида железа именно в верхних слоях атмосферы. Это указывает на более высокие, чем ожидалось, концентрации кислорода», — пояснил ведущий автор работы доктор Эндрю Томпкинс. Расчёты подтвердили, что для объяснения наблюдений концентрация кислорода в верхней атмосфере должна была быть близка к современному уровню.

Это стало сюрпризом, поскольку надёжно установлено, что 2,7 миллиарда лет назад нижняя атмосфера Земли была очень бедна кислородом. Новые результаты предполагают, что атмосфера в то время могла быть слоистой с малым вертикальным перемешиванием. Кислород в верхних слоях мог образовываться при расщеплении CO₂ ультрафиолетовым светом, а метановая дымка на средних высотах могла поглощать УФ-излучение, создавая тёплую зону и препятствуя перемешиванию.

Следующим этапом исследований станет изучение микрометеоритов из пород, охватывающих более миллиарда лет истории Земли, чтобы отследить изменения в химии и структуре атмосферы, особенно во время Великого кислородного события 2,4 миллиарда лет назад.