Ключевой момент в истории атмосферы: древние вулканы "помогли" в ее создании

Ученые исследовали древние вулканические породы возрастом до 3,5 миллиардов лет и выяснили, что фотосинтетические бактерии, которые накапливали кислород, вступали в реакцию с вулканическими газами.

Жизнь многоклеточных существ зависит от кислорода, поэтому его накопление — это ключ к эволюции дышащих организмов. Новое исследование основано на статье 2019 года, в которой говорится, что раньше мантия Земли была гораздо менее окисленной или содержала больше веществ, способных реагировать с кислородом, в противовес современной мантии.

"Это исследование возрождает классическую гипотезу об эволюции кислорода в атмосфере. Данные показывают, что эволюция мантии Земли могла контролировать эволюцию атмосферы и, возможно, эволюцию жизни. Если изменения в мантии контролируют кислород в атмосфере, как предполагает это исследование, мантия могла задавать темп эволюции жизни" - Синтаро Кадоя, научный сотрудник UW в области наук о Земле и космосе.

Предметом исследования группы ученых стали слоистые минералы, которые были отложены микробами на древней береговой линии, в частности фотосинтетическими бактериями, которые генерировали кислород. Проведенное исследование древних вулканических пород возрастом до 3,5 миллиардов включало в себя сбор материала на территории Южной Африки и Канады. Ученые использовали эти типы лав, которым более 3 миллиардов лет , чтобы узнать, как изменился состав и свойства мантии. Предполагается, что менее окисленная ранняя мантия производила больше газов, таких как водород, которые соединяются свободным кислородом.

Архейская эта (4-2,2 млрд. лет назад) — это время, когда на Земле жили только микробы, на этот же период пришлась вулканическая активность. Сегодня извержения происходят гораздо реже. Во время извержения вулканов из них вытекает магма — смесь расплавленной и полурасплавленной породы, кроме этого из жерла выходят газы, они выделяются даже тогда, когда вулкан не извергается.