Kosmisch Stof Op Aarde Onthult Aanwijzingen Voor De Oude Atmosfeer

{h1}

Het oudste ruimtestof dat nu op aarde wordt gevonden, suggereert dat de oude atmosfeer van de aarde aanzienlijk meer zuurstof had dan eerder werd gedacht, vindt een nieuwe studie.

Het oudste ruimtestof dat nu op aarde wordt gevonden, suggereert dat de oude atmosfeer van de Aarde aanzienlijk meer zuurstof had dan eerder werd gedacht, vindt een nieuwe studie.

Hoewel zuurstofgas momenteel ongeveer een vijfde van de aardse lucht uitmaakt, was er minstens 100.000 keer minder zuurstof in de oersfeer, zeggen onderzoekers. Zuurstof reageert gemakkelijk met andere moleculen, waardoor het gemakkelijk aan andere elementen wordt gebonden en uit de atmosfeer wordt getrokken.

Eerder onderzoek suggereert dat een aanzienlijk niveau van zuurstofgas begon op te bouwen in de atmosfeer met het Great Oxidation Event, dat ongeveer 2,4 miljard jaar geleden plaatsvond. Deze gebeurtenis werd hoogstwaarschijnlijk veroorzaakt door cyanobacteriën - microben die, net als planten, fotosynthetiseren en zuurstof afgeven. [Infographic: atmosfeer van de aarde van boven naar beneden]

Het meeste bewijs met betrekking tot hoeveel zuurstof er in de lucht van de aarde in het verleden was, betrof de lagere atmosfeer. Tot nu toe hadden wetenschappers geen mogelijkheid om zuurstofniveaus te meten in de oude bovenste atmosfeer van de aarde.

In een nieuwe studie ontdekten wetenschappers die kleine meteorieten analyseerden dat de bovenste regionen van de atmosfeer in de vroege aarde mogelijk niet zuurstofarm waren, zoals ooit werd gedacht. In plaats daarvan heeft de bovenste atmosfeer van de oude aarde misschien ongeveer dezelfde hoeveelheid zuurstof bezeten als tegenwoordig, aldus de onderzoekers.

"Met dit project hebben we een nieuwe manier geopend om de oude atmosfeer van de aarde te onderzoeken," zei hoofdauteur Andrew Tomkins, een geowetenschapper aan de Monash University in Melbourne, Australië.

Ruimtestof

De onderzoekers analyseerden 60 microscopische meteorieten uit monsters van oude kalksteen verzameld in de Pilbara-regio in West-Australië. Deze kosmische stofdeeltjes zijn 2,7 miljard jaar oud, de oudste nog gevonden.

"We waren er niet zeker van dat het project zou gaan werken", vertelde Tomkins WordsSideKick.com. "Het project begon als een onderzoeksproject voor studenten, en het was een beetje een risico om te proberen micrometeorieten te vinden toen nog maar weinig andere mensen het hadden geprobeerd. Ik had wat back-upschema's, maar de extra spanning zorgde voor veel opwinding wanneer we hebben onze eerste micrometeorieten gevonden. "

De micrometeorieten varieerden van twee tot twaalf keer dunner dan de breedte van een gemiddeld mensenhaar. Het zijn kosmische sferoïden - overblijfselen van meteorieten ter grootte van zandkorrels die uiteenvielen tijdens atmosferische binnenkomst. Eerder onderzoek suggereerde dat dit soort deeltjes smelten op hoogten van ongeveer 45 tot 55 mijl (75 tot 90 kilometer).

De wetenschappers analyseerden de micrometeorieten met behulp van elektronenmicroscopen en hoogenergetische röntgenstralen van de Australische Synchrotron. Ze ontdekten dat een aanzienlijk deel van het ijzer in deze meteorieten met zuurstof had gereageerd om ijzeroxide-mineralen te vormen, wat suggereert dat de dunne bovenste atmosfeer waarin ze smolten, rijker was aan zuurstof dan aan het denken.

"Toen we de eerste micrometeorieten hadden teruggevonden, realiseerde ik me dat de mineralen erin ons vertelden dat ze geoxideerd waren in de bovenste atmosfeer," zei Tomkins. "Dit waren in wezen de eerste monsters van de oude bovenatmosfeer van onze aarde." [Fallen Stars: A Gallery of Famous Meteorites]

Deze bevinding was onverwacht, "omdat het vast staat dat de lagere atmosfeer van de aarde 2,7 miljard jaar geleden zeer zuurstofarm was", mede-auteur Matthew Genge, een professor in het Department of Earth Science & Engineering aan het Imperial College London, zei in een verklaring. "Hoe de bovenste atmosfeer zoveel zuurstof kon bevatten voordat het verschijnen van fotosynthetische organismen een echte puzzel was."

Wat kan er zijn gebeurd?

Een mogelijke oorzaak van deze zuurstof is dat zonlicht waterdamp in de lagere atmosfeer scheidde in waterstof en zuurstof - de zuurstof zou naar de bovenste atmosfeer kunnen zijn gestegen, terwijl de lichtere waterstof de atmosfeer van de aarde zou zijn ontsnapt in de ruimte. Een andere mogelijkheid is dat zonlicht zwaveldioxidegas, uitgestoten door vulkanen, verbrijzelde in zwavel en zuurstof - de zwavel kon gecondenseerd zijn om deeltjes te vormen die naar de aarde vielen, zuurstof achterlatend, aldus de onderzoekers.

"Een waarschuwing - het is belangrijk om te begrijpen dat de dichtheid van de atmosfeer op de zeer hoge hoogten, bemonsterd door micrometeorieten, extreem dun is," zei Tomkins. "We hebben het hier niet over het genereren van grote hoeveelheden zuurstof, maar over verheven hoeveelheden zuurstof ten opzichte van de andere gassen."

Het blijft onzeker hoe de oude bovenste atmosfeer zuurstofrijk kon zijn gebleven, terwijl de oude lagere atmosfeer zuurstofarm bleef. De onderzoekers suggereren dat er tussen de bovenste en de lagere atmosfeer mogelijk een methaanwaaslaag bestaat, waardoor de onderlinge menging minder is.

"Er wordt gedacht dat methaan geproduceerd is door vroege eencellige organismen die bekend staan ​​als methanogenen en die vandaag ook bestaan," zei Tomkins. "Er is veel discussie geweest over hoeveel methaan er zou kunnen zijn en wanneer het misschien voor het eerst zou zijn ontstaan. De algemene gedachte is dat het methaan, in combinatie met koolstofdioxide, een organische waas kan hebben gecreëerd als de omstandigheden goed waren."

De volgende stap is "proberen micrometeorieten te extraheren uit gesteenten van verschillende leeftijden, om te onderzoeken hoe de chemie van de bovenste atmosfeer van de aarde kan zijn veranderd gedurende zeer lange perioden van geologische tijd", aldus Tomkins."Het zou mogelijk moeten zijn om micrometeorieten te gebruiken om veranderingen in de samenstelling van de atmosfeer over zeer lange perioden te onderzoeken."

"Het zou ook mogelijk moeten zijn om micrometeorieten op Mars te vinden," voegde Tomkins eraan toe. "Als de rovers ze kunnen vinden en op de een of andere manier hun leeftijd van atmosferische binnenkomst bepalen, kunnen ze worden gebruikt om veranderingen in de atmosfeer van Mars te onderzoeken."

De wetenschappers detailleerden hun bevindingen in het nummer van 12 mei van het tijdschrift Nature.

Volg ons @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Top 10 Reasons the Universe is Electric #7: Charged Planets (Outer Solar System) | Space News.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com