Как воздух, которым мы дышим, был создан тектоническими плитами Земли

Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, связывает происхождение богатой азотом атмосферы Земли с тектоническими силами, которые вызывают горообразование и вулканизм на нашей планете. Геологи Сами Михаил и Дмитрий Сверженский из Института Карнеги в Вашингтоне смоделировали поведение азота, циклически перемещаемого в горных породах глубоких недр Земли за счёт движения тектонических плит.

Это объясняет, почему по сравнению с нашими ближайшими соседями, Венерой и Марсом, земной воздух значительно богаче азотом. Атмосферы Венеры и Марса состоят в основном из CO₂ и практически лишены азота. Учёные установили, что при субдукции океанической коры вглубь Земли высвобождаются летучие соединения, содержащие азот. В зависимости от химического состава вышележащих пород этот азот либо связывается в минералах в форме ионов аммония (NH₄⁺), либо, при наличии кислородсодержащих соединений, разлагается до воды (H₂O) и молекулярного азота (N₂), который через вулканические жерла попадает в атмосферу.

Результаты указывают, что накопление азота в атмосфере началось более трёх миллиардов лет назад, что подтверждает раннее начало тектонической активности на Земле. Это контрастирует с геологически стагнирующими Марсом и Венерой, где отсутствие тектоники плит привело к практически полному связыванию азота в породах. Таким образом, тектоника плит создала не только горы и океаны, но и химический реактор для формирования азотной атмосферы, сделавшей возможным развитие жизни. Работа даёт новое понимание предпосылок для обитаемости планет вокруг других звёзд.