Zemljina atmosfera prije 2,7 milijardi godina bila je možda više od dvije trećine ugljičnog dioksida. Do otkrića je došlo tijekom proučavanja kako je drevna atmosfera utjecala na čestice kozmičke prašine koje padaju s neba.
Atmosfera bogata ugljičnim dioksidom možda je stvorila snažan efekt staklenika, sugeriraju istraživači. Ovo bi moglo pružiti odgovor na dugogodišnju misteriju poznatu kao "Paradoks slabog mladog sunca": kako oceani mogu ostati tekući na Zemlji kada je sunce bilo oko 30% mračnije nego sada.
Procjene sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi prije 2,5-4 milijarde godina uvelike se razlikuju. "Trenutne procjene obuhvaćaju oko tri veličine: 10 do 1.000 puta više nego što su sada", kaže astrobiolog Owen Lehmer sa Sveučilišta u Washingtonu u Seattleu. Stoga su znanstvenici pokušali nekako smanjiti širenje.
Odgovor je došao od 59 mikrometeorita pronađenih u 2,7 milijardi godina starog krečnjaka u regiji Pilbara na sjeverozapadu Australije. Prvi su put opisani u studiji iz 2016. godine i još uvijek su najstariji fosili meteorita ikad pronađeni.
Sitni komadi kamena željeza i nikla, ne širi od ljudske dlake, progutali su se u atmosferi drevne Zemlje i pali u ocean, na morsko dno. Tamo su polako potonuli u vapnenac.
Tijekom svog kratkog leta i zbog djelomično rastopljenog stanja mikrometeoriti su ušli u kemijsku reakciju sa Zemljinom atmosferom. Atmosferski plin, bilo da je to kisik ili ugljični dioksid, oksidira željezo, hvatajući njegove elektrone i pretvarajući izvorne minerale u nove.
Na temelju kemijskih analiza više desetaka mikrometeorita, istraživanje iz 2016. pokazalo je iznenađujuće gornje slojeve atmosfere bogate kisikom. Odnosno, prije 2,7 milijardi godina postojalo je 20% kisika, kao na modernoj Zemlji. No, rezultati te studije nisu zadovoljili mnoge znanstvenike, kaže Lehmer: "Teško je zamisliti takvu atmosferu. Svaka atmosfera koju vidimo na planetama dobro je pomiješana."
Stoga su Lehmer i njegovi kolege proveli novo istraživanje i povezali oksidaciju meteorita u ugljični dioksid, a ne kisik. Oba plina mogu biti oksidanti, iako slobodni kisik reagira mnogo brže nego kisik vezan u CO2. Kako bi testirali koliko ugljični dioksid može oksidirati mikrometeorite koji se brzo kreću, tim je simulirao pad u atmosferu od oko 15 000 bita kozmičke prašine veličine od 2 do 500 mikrona. Koncentracija ugljičnog dioksida varirala je od 2% do 85% ukupnog volumena.
Promotivni video:
Atmosfera s najmanje 70% ugljičnog dioksida može oksidirati mikrometeorite. Ovaj zaključak je u skladu s drugim podacima dobivenim analizom drevnih tla.
Sličan sastav atmosfere, pa čak i uz dodatak metana, mogao bi stvoriti topli svijet u kojem se oceani ne bi mogli smrznuti, unatoč hladnom mladom suncu.
Kiril Panov