Учені отримали зразок найдавнішої атмосфери Землі: повітрю щонайменше 815 мільйонів років

Вивчаючи давню земну атмосферу, вченим доводилося покладатися на непрямі дані для оцінки вмісту елементів. Однак цей підхід навряд чи можна назвати ідеальним і він також вимагає складних аналізів та оцінок. Інший метод полягає у вивченні повітря, замкненого в антарктичних льодах, пише IFLScience.

Подібно до комахи, що застрягла в бурштині, летючі залишки раннього клімату нашої планети, зокрема пил, бульбашки повітря, морська сіль, вулканічний попіл і сажа від лісових пожеж, можуть залишатися в льодовиковому льоду протягом мільйонів років. Для кліматологів такі "капсули часу" є реліктами, що розповідають історію про те, як земний клімат і атмосфера змінювалися протягом століть.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Один із найстаріших зразків повітря Землі

Ці методи раніше вже дали змогу вченим отримати зразки повітря віком близько 5 мільйонів років — однак це відносно мало, враховуючи, що історія нашої планети налічує понад 4,5 мільярда років.

Тепер, завдяки методу, розробленому міжнародною групою дослідників, вченим вдалося отримати ще більш давні зразки, яким близько 815 мільйонів років. Дослідження було проведено під керівництвом геохіміка, доктора Найджела Бдеймі.

Команд вивчила зразки кам'яної солі, галіту, отримані з керна бурової свердловини в Австралії у 2016 році. Раніше вже було відомо, що в галіті можуть бути невеликі "включення" — крихітні бульбашки газу, укладені всередині солі. Однак передбачалося, що ці включення занадто малі, щоб їх можна було дослідити.

На щастя для науки, команді вдалося вивчити зразки за допомогою нового методу. Вчені взяли зразки галіту і помістили їх у вакуумну камеру, а потім подрібнили зразки на дрібні шматочки, вивільнивши газ, що міститься в них. Цей стародавній газ, тепер вільний, був спрямований на два квадрупольні мас-спектрометри для аналізу його складу. У результаті їм вдалося проаналізувати газ, який перебував у земній атмосфері понад 800 мільйонів років тому.

Якою була атмосфера стародавньої Землі

Завдяки новому методу вчені вперше виявили, що рівень кисню на планеті близько 800 мільйонів років тому був приблизно вдвічі нижчим за сучасний. Це було досить дивно, оскільки попередні оцінки наближали його вміст до 2% від рівня земної атмосфери того часу.

За словами професора Джона Парнелла зі Школи геологічних наук Абердинського університету, завдяки новому дослідженню вченим уперше вдалося безпосередньо виміряти вміст кисню в повітрі, що давало змогу найдавнішим тваринам виживати. Вчені виявили, що вміст кисню в атмосфері на рівні від 10,3% до 13,4%, чого було достатньо для процвітання життя. Для порівняння, вміст кисню в сучасній атмосфері Землі становить 20,9%.

Раніше Фокус писав про те, що тисячі років тому щось змінило атмосферу Землі: вчені нарешті зрозуміли, що це було.