Частые столкновения с астероидами замедлили появление кислорода в атмосфере древней Земли

Масштаб и форму этих изменений, особенно их влияние на уровень кислорода, до настоящего времени трудно было определить количественно. Но исследование крошечных, некогда расплавленных, частиц, обнаруживаемых в земной коре, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показало, что ударов астероидов было больше, чем считалось ранее, и что это могло сильно задержать насыщение земной атмосферы кислородом.

Эти частицы называются ударными сферами, и создаются, когда астероид врезается в атмосферу Землю, а его кора плавится, и разбрызгивается в воздух. Когда этот материал остывает, он образует слой шариков, падающих на поверхность планеты.

Тот факт, что в последние годы в кернах и раскопках было обнаружено гораздо больше таких сфер, чем ожидалось, означает, что частота столкновений с астероидами была 10 раз выше, чем предполагали предыдущие анализы. Это должно было оказать гораздо более значительное влияние на уровень кислорода на Земле, чем то, к которому приводили предыдущие модели, поскольку падение астероидов генерирует химические процессы, связывающие атмосферный кислород.

Понимание того, как, когда и почему атмосфера Земли насытилась кислородом, очень важно для понимания изменений, влияющих на обитаемость нашей планеты. Известно, что по причинам, которые до конца пока не изучены, уровень кислорода не начал сразу же значительно повышаться во время того, что мы называем Великим окислительным событием, то есть, после появления на сцене фотосинтезирующих цианобактерий 2,4 миллиарда лет назад.

Новый анализ команды показывает, что интенсивная бомбардировка астероидами могла быть одним из механизмов, предотвращающих быстрое повышение уровня кислорода. Космические камни часто врезались в Землю, и их испарения связывали значительную долю кислорода, присутствовавшего в ранней атмосфере.

Бомбардировка позднего архея объектами около 10 км в диаметре могла произвести достаточно реактивных газов, чтобы почти полностью поглотить атмосферный кислород. Это согласуется с так называемыми «дуновениями кислорода», — относительно резкими, но кратковременными увеличениями его содержания в атмосфере, которые время от времени происходили около 2,5 млрд лет назад. Вероятно, кислород был продуктом деятельности цианобактерий, но его накопление обнулялось после каждого удара астероидом, диаметром в 10 км и более. Такие удары случались в среднем раз в 15 миллионов лет, что и зафиксировано слоями ударных сфер.

Промежутки в 15 миллионов лет могут показаться очень большими, но с геологической точки зрения, и для астероидов большого размера, это очень большая частота столкновений.

Моделирование также показало кумулятивный эффект поглощения кислорода этими ударами. Только после того, как бомбардировка замедлилась, уровень кислорода начал повышаться, изменяя химический состав поверхности Земли и превращая планету в пригодный для жизни мир.

Крупные астероиды размером с город регулярно падали на раннюю Землю три с половиной миллиарда лет назад.

По материалам Science Alert

Читайте также:

Геохимики нашли родину астероида, убившего динозавров

Палеонтологи нашли древнейшее животное на земле