Maa atmosfäär oli 2,7 miljardit aastat tagasi tõenäoliselt rohkem kui kaks kolmandikku süsinikdioksiidist. Avastus tehti uuringu käigus, kuidas iidne atmosfäär vastas taevast langevate kosmilise tolmu osakestega.
Süsinikdioksiidirikas atmosfäär võis tekitada võimsa kasvuhooneefekti, väidavad teadlased. See võib anda vastuse pikaajalisele müsteeriumile, mida tuntakse "Nõrga noore päikese paradoksi" all: kuidas võisid ookeanid jääda Maal vedelaks, kui Päike oli umbes 30% hämaram kui praegu.
Prognoosid süsinikdioksiidi sisalduse kohta atmosfääris 2,5–4 miljardit aastat tagasi on väga erinevad. "Praegused hinnangud ulatuvad umbes kolme suurusjärku: 10–1000 korda rohkem kui praegu," ütleb astrobioloog Owen Lehmer Seattle'i Washingtoni ülikoolist. Seetõttu püüdsid teadlased levikut kuidagi vähendada.
Vastus tuli 59 mikrometeoriidilt, mis leiti 2,7 miljardit aastat vanas lubjakivis Austraalia loodeosas Pilbara piirkonnas. Neid kirjeldati esmakordselt 2016. aasta uuringus ja need on endiselt vanimad meteoriidist fossiilid, mida kunagi leitud.
Pisikesed raua ja nikli kivitükid, mis polnud laiemad kui juustest, pühkisid läbi iidse Maa atmosfääri ja langesid ookeani, merepõhja. Seal vajusid nad aeglaselt lubjakivi.
Lühikese lennu ajal ja osaliselt sulanud oleku tõttu astusid mikrometeoriidid Maa atmosfääriga keemilisse reaktsiooni. Atmosfääri gaas, olgu see hapnik või süsinikdioksiid, oksüdeerib rauda, hõivates selle elektronid ja muutes algsed mineraalid uuteks.
Enam kui tosina mikrometeoriidi keemiliste analüüside põhjal näitas 2016. aasta uuring üllatavalt hapnikurikkaid atmosfääri ülemisi kihte. See tähendab, et 2,7 miljardit aastat tagasi oli hapnikku 20% nagu tänapäevasel Maal. Kuid selle uuringu tulemused ei rahuldanud paljusid teadlasi, ütleb Lehmer: „Sellist atmosfääri on raske ette kujutada. Kõik atmosfäärid, mida me planeetidel näeme, on hästi segunenud."
Seetõttu viisid Lehmer ja tema kolleegid läbi uue uuringu ja seostasid meteoriitide oksüdeerumise süsinikdioksiidiga, mitte hapnikuga. Mõlemad gaasid võivad olla oksüdeerivad ained, ehkki vaba hapnik reageerib palju kiiremini kui CO2 seotud hapnik. Testimaks, kui hästi võib süsinikdioksiid oksüdeerida kiiresti liikuvaid mikrometeoriite, simuleeris meeskond atmosfääri umbes 15 000 bitti kosmilise tolmu langust vahemikus 2 kuni 500 mikronit. Süsinikdioksiidi kontsentratsioon varieerus vahemikus 2% kuni 85% kogumahust.
Reklaamvideo:
Vähemalt 70% süsinikdioksiidi sisaldav atmosfäär võib oksüdeerida mikrometeoriite. See järeldus on kooskõlas muude iidsete muldade analüüsimisel saadud andmetega.
Sarnane atmosfääri koostis ja isegi metaani lisamisega võiksid luua sooja maailma, milles ookeanid ei saaks külmale noorele päikesele vaatamata külmuda.
Kirill Panov
