Thick Haze Protected First Life On Earth

{h1}

Een dikke organische waas omhulde de vroege aarde, waardoor de planeet bevroor en het oerleven werd beschermd.

Een dikke organische waas verhulde de vroege aarde enkele miljarden jaren geleden en heeft de planeet misschien voor vorst kunnen behoeden en het oerleven beschermd tegen de schadelijke gevolgen van de ultraviolette stralen van de zon, suggereert een nieuwe studie.

De waas, gemaakt van methaan- en stikstofchemie in de bovenste atmosfeer, zou analoog zijn aan het bewolkte gordijn dat boven de grootste maan van Saturnus zweeft, Titan, zeggen de onderzoekers.

De resultaten helpen een al lang bestaand mysterie, de vage jonge-zon-paradox, op te lossen: hoewel geologisch bewijs suggereert dat de vroege aarde ijsvrij was, hebben klimaatmodellen de planeet niet warm genoeg kunnen krijgen voor zo'n natte, smakeloze wereld.

"Omdat klimaatmodellen laten zien dat de vroege aarde niet kon worden opgewarmd door alleen koolstofdioxide vanwege de lage niveaus, moeten er andere broeikasgassen bij betrokken zijn geweest," zei hoofdonderzoeker Eric Wolf, een doctoraatsstudent aan de Universiteit van Colorado in Boulder. "We denken dat de meest logische verklaring methaan is, dat in het vroege leven al in de atmosfeer kan zijn gepompt dat het metaboliseert."

De bevindingen worden gepubliceerd in het 4 juni nummer van het tijdschrift Science.

Vroege aarde

Tijdens de Archeische periode zo'n 3,8 miljard tot 2,5 miljard jaar geleden, was de productie van de zon mogelijk tussen de 20 procent en 30 procent zwakker dan vandaag, wat betekent dat minder stralen, zei Wolf. Uit eerder werk van andere wetenschappers blijkt echter dat de oppervlaktetemperaturen van de aarde even warm of warmer zijn dan vandaag.

Wetenschappers hebben lang geprobeerd om erachter te komen hoe onze planeet was opgewarmd. In de jaren zeventig stelden Carl Sagan en George Mullen voor dat de atmosfeer in de vroege aarde vol methaan en ammoniak zat en dat deed de warming trick. Dit idee raakte uit de gratie in de jaren tachtig en het begin van de jaren negentig, toen wetenschappers dachten dat het eigenlijk een kooldioxide-rijke atmosfeer was die de aarde verwarmde. Dat viel ook uit de gunst toen geologisch bewijs begon aan te tonen dat er een grens was aan hoeveel kooldioxide er in de atmosfeer had kunnen zijn.

Toen, ongeveer tien jaar geleden, stelden wetenschappers voor dat een methaanrijke atmosfeer de aarde warm hield. Het probleem: een mengsel van methaan en stikstof produceert een waas waarvan men dacht dat het de oorzaak was van aanzienlijke afkoeling. Maar in dit "koel" -model werd aangenomen dat de waasdeeltjes bollen waren.

Fluffy fractals

Dat was waarschijnlijk niet het geval, zo ontdekten Wolf en CU-collega Owen B. Toon. Ze hebben computersimulaties uitgevoerd met behulp van een klimaatmodel van het National Center for Atmospheric Research en concepten over de vreemde waas van Titan die is opgedaan uit laboratoriumstudies van een andere CU-groep.

Laboratoriumstudies tonen aan dat de nevel die de vroege aarde bevatte, bestond uit onregelmatige "ketens" van samengestelde deeltjes waarvan de geometrische afmetingen groter waren dan bollen. De deeltjesvormen leken eigenlijk overeen te komen met die van aerosolen waarvan men aanneemt dat ze de dichte atmosfeer van Titan bevolken.

Het waren waarschijnlijk fluffy ogende fractals. De fractale aard van de deeltjes betekent dat de waas de aarde voldoende tegen UV-licht zou hebben afgeschermd en gassen zoals ammoniak zou hebben laten opbouwen, waardoor het broeikaseffect zou worden en misschien zou helpen de planeet tegen bevriezing te beschermen.

"Zonder een UV-scherm wordt ammoniak snel vernietigd door hoogenergetische fotonen," vertelde Wolf aan WordsSideKick.com.

De fractale deeltjes zouden ook zichtbare golflengten laten doorgaan om de planeet te verwarmen.

Om ervoor te zorgen dat de fractale waas deze opwarming uitschakelt, werd Wolf's team geschat dat ongeveer 100 miljoen ton waas jaarlijks geproduceerd zou worden in de atmosfeer van de vroege aarde tijdens de Archean.

"Als dit het geval was, zou een vroege aardatmosfeer letterlijk organisch materiaal in de oceanen hebben gedruppeld, waardoor het manna uit de hemel voor het vroegste leven zichzelf kon onderhouden", zei Toon.

Methaanmysterie

"In ons model heeft de waas methaan nodig, het is gemakkelijk om methaan in ons model te krijgen als je ervan uitgaat dat we beginnen bij de postbiotische aarde," zei Wolf. "Als we teruggaan naar de pre-biotische aarde, is het een beetje moeilijker om te bepalen waar dit methaan vandaan komt."

Dat is nu het 'grote vraagteken', zei Wolf. Als ze een abiotische bron van methaan vinden, zoals van vulkanen of diepzee- randen, zou dat "erg spannend" zijn, voegde hij eraan toe.

Zelfs als hij in de toekomst kijkt, wijst Wolf erop dat de bevindingen wetenschappers terugbrengen naar de ideeën van Sagan.

"Deze studie is een stap voorwaarts maar heeft ons ook teruggebracht naar onze oorspronkelijke ideeën," zei Wolf.


Video Supplement: What Would It Be Like To Stand On Venus?.




Onderzoek


Disaster'S Aftermath: Beoordeling Van De Schade Van Orkaan Irene
Disaster'S Aftermath: Beoordeling Van De Schade Van Orkaan Irene

Chernobyl Bubble: Hoe Een Gigantische Boog De Nucleaire Site Afsluit
Chernobyl Bubble: Hoe Een Gigantische Boog De Nucleaire Site Afsluit

Science Nieuws


Meditatie Verhoogt De Aandachtsspanne
Meditatie Verhoogt De Aandachtsspanne

9 Dingen Uitgevonden Of Ontdekt Door Een Ongeval
9 Dingen Uitgevonden Of Ontdekt Door Een Ongeval

Cold Snap Reden Vikingen Uit Groenland, Stelt De Studie Voor
Cold Snap Reden Vikingen Uit Groenland, Stelt De Studie Voor

Wat Gebeurt Er Als Je Sterft?
Wat Gebeurt Er Als Je Sterft?

Yellowstone-Vulkaan Stijgt Met Ongekende Snelheid
Yellowstone-Vulkaan Stijgt Met Ongekende Snelheid


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

© 2005–2019 WordsSideKick.com