Ziemia była w stanie podtrzymywać życie dzięki bardzo szczególnym skałom, które teraz zniknęły

Pojawienie się życia na Ziemi jest prawdopodobnie jednym z najbardziej niezwykłych wydarzeń, jakie znał wszechświat. Niedługo po utworzeniu ta skalista i magmowa masa, która była naszą planetą, doświadczyła narodzin życia, około 3,5 miliarda lat temu. Na czas, w przeciwieństwie do sąsiadów z kuźni, spełniono bardzo specyficzne warunki, aby ziemia stała się zdatna do zamieszkania. Jeśli nasze archiwa geologiczne pozwoliły dziś na kronikę tych wspaniałych momentów w naszej historii, to warunki, które pozwoliły Ziemi stać się planetą zdolną do podtrzymania życia, są nadal częściowo niejasne. Wspólne badanie przeprowadzone przez Yale i Caltech niedawno przedstawiło teorię, że bardzo szczególne skały, które obecnie wymarły, zasysają dużo węgla do atmosfery i wchodzą w interakcje z wodą morską we właściwy sposób, tworząc materię biologiczną. Skały te, wzbogacone piroksenem i magnezem, będą kluczem do biologicznej „gościnności” Ziemi.

4,5 miliarda lat temu Ziemia była bardzo młodą, bardzo aktywną planetą, z płaszczem wciąż będącym w procesie fuzji i powierzchnią prawie całkowicie pokrytą magmą. Jej atmosfera była wypełniona dwutlenkiem węgla (ponad 100 000 razy więcej niż obecny), a temperatura na powierzchni przekroczyła 204 stopnie Celsjusza. Według ekspertów, ekstremalne warunki, które nie mogą podtrzymać życia i są bardzo podobne do tych na dzisiejszej Wenus. Dlaczego i jak Ziemia może ewoluować inaczej?

Kilka zapisów geologicznych wskazuje, że w średniowieczu (pierwsza epoka geologiczna między 4,5 a 4 miliardami lat temu) środowisko powierzchni Ziemi było już podobne do dzisiejszego. Dlatego konieczne było spełnienie bardzo specyficznych warunków, aby środowisko powierzchniowe mogło przekształcić się z nieprzyjaznego do życia w nadające się do zamieszkania.

Opublikowane w NaturaNowe badanie przeprowadzone przez amerykańskich naukowców próbuje wyjaśnić i objąć pierwsze 500 milionów lat życia na Ziemi. ” Ten okres jest najbardziej tajemniczy w historii Ziemi „, wyjaśnia w Komunikacja Jun Korenaga, profesor nauk o Ziemi i planetarnych na Uniwersytecie Yale i współautor badania.

Sekwestracja CO2₂ dziesięć razy szybciej

Aby wyobrazić sobie możliwość powstania życia we wrogiej „kuli magmy”, jaką była nasza planeta, amerykańscy naukowcy sugerują, że znaczna część węgla z atmosfery musi zostać bardzo szybko usunięta. ” W jakiś sposób musiała zostać usunięta ogromna ilość węgla z atmosfery Yoshinori Miyazaki, główny autor badania, mówi.

Ponieważ nie ma zachowanej próbki skały z pierwotnej Ziemi, zespół naukowców wymyślił i zaprojektował całkowicie eksperymentalny model, aby zweryfikować swoją teorię. Następnie zastosowali precyzyjne parametry termodynamiki, mechaniki płynów i fizyki atmosfery, aby symulować warunki panujące na naszej środkowo-nowoczesnej planecie.

Co więcej, sugerowali, że Ziemia w tym czasie była pokryta pewną skałą, która już dziś nie istnieje. Skały te odegrały ważną rolę w tworzeniu molekuł biologicznych, w szczególności pochłaniając węgiel atmosferyczny z „młodej” Ziemi. W rzeczywistości, głównie z materiałów stopionych, mogły zostać wzbogacone piroksenami. Z wyglądu zdecydowanie były „ciemnozielone”. Był również bardzo bogaty w magnez, w stężeniach rzadko spotykanych we współczesnych skałach. Dzięki temu mogą reagować z dwutlenkiem węgla₂ Do produkcji węglanów, bardzo skuteczna zdolność do sekwestracji węgla w atmosferze.

Naukowcy sugerują również, że gdy stopiona Ziemia zaczęła stygnąć i zestalać się, płaszcz, zwilżony przez płynącą wodę, przeszedł silne ruchy konwekcyjne. Połączenie mokrego płaszcza i wyższego nadtlenku magnezu znacznie przyspieszyło proces ekstrakcji CO2.₂ z atmosfery. Zjawisko to trwałoby tylko 160 milionów lat (dziesięć razy szybciej niż tradycyjny płaszcz skalny).

Ten chemicznie niejednorodny płaszcz jest również źródłem skorupy oceanicznej bogatej w oliwin (pierwszy minerał krystalizujący podczas ochładzania się magmy), który reaguje z wodą morską i sprzyja poceniu się. ” Jako bonus, te dziwne skały z wczesnej Ziemi mogły łatwo wejść w reakcję z wodą morską, generując duży przepływ wodoru. Ten ostatni jest powszechnie uważany za niezbędny do tworzenia biomolekuł Korenaga wyjaśnił.

Takie warunki i reakcje termochemiczne można obecnie zaobserwować na otwartym oceanie, szczególnie w polu hydrotermalnym Zaginionego Miasta na Oceanie Atlantyckim. Występująca tam abiotyczna produkcja wodoru i metanu sprawiła, że ​​jest to ulubione miejsce do badania pochodzenia życia na Ziemi. Według autorów badania te „pola” mogły istnieć w skali globalnej na dnie Morza Hadyjskiego. ” Nasza teoria może wyjaśnić nie tylko, w jaki sposób Ziemia stała się zdatna do zamieszkania, ale także dlaczego powstało na niej życie. Korenaga podsumowuje.

źródło : Natura