Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain
Исследования открыли важные новые сведения об эволюции кислорода, углерода и других жизненно важных элементов на протяжении всей истории Земли — и это может помочь оценить, на каких других планетах может развиваться жизнь — от растений до животных и людей.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Geoscience и проведенное исследователем из Бристольского университета, впервые показывает, как накопление богатых углеродом пород ускорило выработку кислорода и его выброс в атмосферу. До сих пор точная природа того, как атмосфера стала богатой кислородом, долгое время ускользала от ученых и давала противоречивые объяснения.
Поскольку углекислый газ постоянно выбрасывается вулканами, он в конечном итоге попадает в океан и образует породы, подобные известняку. По мере накопления глобальных запасов этих пород они могут затем выделять углерод во время тектонических процессов, включая горообразование и метаморфизм.
Используя эти знания, ученые создали уникальную сложную компьютерную модель, позволяющую более точно отобразить ключевые изменения в циклах углерода, питательных веществ и кислорода на протяжении всей истории Земли, на протяжении более 4 миллиардов лет существования планеты.
Ведущий автор и биогеохимик д-р Льюис Олкотт, преподаватель наук о Земле в Бристольском университете, сказал: «Этот прорыв важен и интересен, потому что он может помочь нам понять, как планеты, отличные от Земли, обладают потенциалом для существования разумных кислородосодержащих людей. вдыхая жизнь.
«Раньше у нас не было четкого представления о том, почему концентрация кислорода выросла с очень низких концентраций до современных концентраций, поскольку компьютерные модели ранее не могли точно моделировать все возможные обратные связи вместе. Это озадачивало ученых на протяжении десятилетий и создало разные теории».
Открытие указывает на то, что более старые планеты, возникшие миллиарды лет назад, как и Земля, могут иметь лучшие перспективы для накопления достаточного количества богатых углеродом отложений в своей коре, что могло бы способствовать быстрой переработке углерода и питательных веществ для жизни.
Результаты показали, что постепенное обогащение земной коры углеродом приводит к постоянному увеличению скорости переработки углерода и различных минералов, включая питательные вещества, необходимые для фотосинтеза — процесса, в котором зеленые растения используют солнечный свет для поглощения питательных веществ из углекислого газа и воды. Таким образом, этот цикл постоянно ускоряет выработку кислорода на протяжении всей истории Земли.
Исследование, которое началось, когда доктор Олкотт был научным сотрудником Хатчинсона в Йельском университете в США, прокладывает путь для будущей работы по дальнейшему раскрытию сложных взаимосвязей между планетарной температурой, кислородом и питательными веществами.
Соавтор профессор Бенджамин Миллс, профессор эволюции системы Земли в Университете Лидса, сказал: «У нас есть много информации о далеких звездах и размерах планет, которые вращаются вокруг них. Вскоре это можно будет использовать для предсказания потенциальный химический состав планеты и новые достижения в области телескопов должны дать нам понять, правы ли мы».
Информация от: Бристольским университетом
