Глубоководные породы указывают на ранний кислород на Земле

Геологи установили, что красная яшма, полученная при бурении пород возрастом 3,46 миллиарда лет, свидетельствует не только о присутствии обильного кислорода в океанах того времени, но и о том, что атмосфера была так же богата кислородом, как и сегодня. Эта яшма, богатая гематитом, сформировалась способами, аналогичными формированию таких пород вокруг современных гидротермальных источников в глубинах океана.

Исследователи пробурили диагональную скважину у подножия холма в кратоне Пилбара на северо-западе Австралии, чтобы получить образцы яшмы, которые не могли подвергаться воздействию атмосферы или воды. Эти образцы датируются возрастом 3,46 млрд лет. Ключом к определению происхождения гематита стала его кристаллическая структура. Анализ с помощью просвечивающей электронной микроскопии показал, что гематит состоит из одиночных кристаллов, что исключает его формирование у поверхности под ультрафиолетовым излучением.

Это означает, что минерал мог образоваться только в присутствии кислорода в глубоководной среде, когда богатые железом флюиды вступали в контакт с ним при высоких температурах, подобно процессам у современных гидротермальных источников. Следовательно, кислород должен был присутствовать и в атмосфере 3,46 млрд лет назад, причем в количествах, сопоставимых с современными. Это, в свою очередь, указывает на существование в ту эпоху кислород-продуцирующих организмов, например, цианобактерий, что значительно раньше, чем принято считать.

«Обычно мы изучаем следы, как мы думаем, биологической активности, чтобы понять биологию Земли. Наш подход уникален, потому что мы смотрим на минерал, оксид железа, чтобы расшифровать биологическую активность», — отметил профессор геохимии Хироши Охмото. Этот метод позволяет избежать неоднозначности в интерпретации углеродистых остатков в осадках.