Происхождение серы в породах рассказывает раннюю историю кислорода

Геохимики из Университета Пенсильвании и Университета Мэриленда представили альтернативное объяснение необычного изотопного состава серы в осадочных породах старше 2,4 млрд лет. Ранее эта аномалия считалась главным доказательством бескислородной атмосферы ранней Земли, так как могла формироваться под действием ультрафиолетового света на вулканический диоксид серы. Новое исследование, опубликованное 17 апреля в журнале Science, показывает, что аналогичный изотопный сигнал может возникать в результате термического восстановления сульфата в присутствии органического вещества на дне океана.

Это открытие ставит под сомнение устоявшуюся парадигму о времени появления кислорода в атмосфере. «Значение этого открытия в том, что аномальная изотопная фракционирование (серы) может вообще не быть связано с атмосферой», — говорит Юмико Ватанабе, ведущий автор исследования. «Самое сильное доказательство бескислородной атмосферы 2,4 миллиарда лет назад теперь поставлено под вопрос».

В лабораторных экспериментах учёные смоделировали условия на морском дне, где гидротермальные флюиды просачивались через богатые органикой осадки. Смешивая аминокислоты (аналоги органического вещества) с сульфатом натрия и нагревая смесь, они получили тот самый аномальный изотопный состав серы (нарушающий предсказуемые соотношения изотопов ³³S, ³⁴S и ³⁶S), который ранее приписывался только атмосферным процессам. «Наше исследование значительно смещает возможности в сторону другого механизма — биологического и термического режима», — отмечает соавтор работы Хироши Омото.