Zemljina atmosfera pred 2,7 milijarde let je bila verjetno več kot dve tretjini ogljikovega dioksida. Odkritje je bilo narejeno med raziskavo, kako je starodavna atmosfera vplivala na delce kozmičnega prahu, ki padajo z neba.
Atmosfera bogata z ogljikovim dioksidom je morda ustvarila močan učinek tople grede, pravijo raziskovalci. To bi lahko odgovorilo na dolgoletno skrivnost, znano kot "paradoks slabega mladega sonca": kako bi lahko oceani na Zemlji ostali tekoči, ko je bilo sonce za približno 30% temnejše, kot je zdaj.
Ocene vsebnosti ogljikovega dioksida v atmosferi pred 2,5–4 milijardami let se močno razlikujejo. "Trenutne ocene obsegajo približno tri zaporedje: 10 do 1.000 krat več, kot so zdaj," pravi astrobiolog Owen Lehmer z univerze Washington v Seattlu. Zato so znanstveniki poskušali nekako zmanjšati širjenje.
Odgovor je dobil 59 mikrometeoritov, ki so jih našli v 2,7 milijarde let starem apnencu na območju Pilbara na severozahodu Avstralije. Prvič so bili opisani v študiji iz leta 2016 in so še vedno najstarejši fosili meteorita, ki so jih kdaj našli.
Drobni koščki kamna železa in niklja, ki niso širši od človeških las, so se prelivali v atmosfero starodavne Zemlje in padli v ocean, na morsko dno. Tam so se počasi potopili v apnenec.
Mikrometeoriti so med kratkim poletom in zaradi delno staljenega stanja stopili v kemijsko reakcijo z Zemljino atmosfero. Atmosferski plin, pa naj bo to kisik ali ogljikov dioksid, oksidira železo, zajame njegove elektrone in pretvori prvotne minerale v nove.
Na podlagi kemijskih analiz več kot ducat mikrometeoritov je raziskava iz leta 2016 pokazala presenetljivo bogate kisikove zgornje plasti atmosfere. Se pravi, pred 2,7 milijarde let je bilo 20% kisika, kot na sodobni Zemlji. Toda rezultati te študije niso zadovoljili številnih znanstvenikov, pravi Lehmer: "Težko si je predstavljati takšno ozračje. Vsako ozračje, ki ga vidimo na planetih, je dobro mešano."
Zato sta Lehmer in njegovi sodelavci izvedli novo raziskavo in povezali oksidacijo meteoritov z ogljikovim dioksidom in ne s kisikom. Oba plina sta lahko oksidativna, čeprav prosti kisik reagira veliko hitreje kot kisik, vezan na CO2. Da bi preizkusili, kako dobro lahko ogljikov dioksid oksidira hitro premikajoče se mikrometeorite, je skupina simulirala padec v ozračje približno 15.000 bitov kozmičnega prahu, ki so v velikosti od 2 do 500 mikronov. Koncentracija ogljikovega dioksida se je gibala od 2% do 85% celotne prostornine.
Promocijski video:
Atmosfera z vsaj 70% ogljikovega dioksida lahko oksidira mikrometeorite. Ta ugotovitev je skladna z drugimi podatki, pridobljenimi med analizo starodavnih tal.
Podobna sestava ozračja in tudi z dodatkom metana bi lahko ustvarila topel svet, v katerem oceani kljub hladnemu mlademu soncu ne bi mogli zmrzniti.
Kiril Panov