Meteoriten erzählten von der unerwarteten Zusammensetzung der Atmosphäre auf der alten Erde

Meteoriten erzählten von der unerwarteten Zusammensetzung der Atmosphäre auf der alten Erde
Meteoriten erzählten von der unerwarteten Zusammensetzung der Atmosphäre auf der alten Erde
Anonim

Meteoriten, die vor Milliarden von Jahren fielen, halfen zu verstehen, woraus Luft besteht, bevor das Leben sie mit Sauerstoff angereichert hat. Die Ergebnisse waren unerwartet.

Die Leistung wird in einem wissenschaftlichen Artikel beschrieben, der in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht wurde.

Geologen bestimmen normalerweise die Zusammensetzung der antiken Atmosphäre aus den Mineralien, die sich zu dieser Zeit an der Oberfläche befanden. So wurde beispielsweise festgestellt, dass sich vor 2,5 Milliarden Jahren Sauerstoff in der Luft ansammelte. Aber aus welchen Stoffen bestand die frühe gasförmige Hülle der Erde und wie waren ihre Anteile?

Daten dazu sind rar und widersprüchlich. Aber jetzt haben Wissenschaftler eine neue Informationsquelle über diese fernen Zeiten gefunden.

„Dies ist ein vielversprechendes neues Werkzeug, um die Zusammensetzung der oberen Atmosphäre vor Milliarden von Jahren zu bestimmen“, sagt Erstautorin Rebecca Payne von der University of Pennsylvania.

Wir sprechen von Eisenmeteoriten, die nicht größer als Sandkörner sind, die vor 2, 7 Milliarden Jahren gefallen sind. Beim Herunterfallen erhitzten sie sich durch Reibung gegen die Luft und oxidierten, wie die chemische Analyse zeigte.

Image
Image

Schliffbild eines Eisenmikrometeoriten, der vor 2,7 Milliarden Jahren gefallen ist.

Illustration von Andrew Tomkins.

Welches Gas könnte in einer sauerstofffreien Zeit ein Oxidationsmittel gewesen sein? Die Autoren der neuen Studie gehen davon aus, dass es sich um Kohlensäure handelt. Nach ihren Berechnungen bestand die Atmosphäre damals aus 25-50% CO2.

Aber hier entsteht eine andere Schwierigkeit. Eine so hohe Kohlendioxidkonzentration sollte einen starken Treibhauseffekt und damit ein warmes Klima bewirken. Die geologischen Schichten dieser Zeit tragen jedoch Spuren der Vereisung.

Widerspruch? Nicht unbedingt. Wissenschaftler haben eine unerwartete Lösung für dieses Rätsel gefunden.

Der Anteil von Kohlendioxid in der Luft war ihrer Meinung nach groß, aber die Luft selbst war damals viel geringer als heute. Daher war die CO2-Menge in der Atmosphäre absolut gesehen gering und der Treibhauseffekt mehr als bescheiden.

Erinnern wir uns daran, dass die damalige Atmosphäre keinen Sauerstoff enthielt, der heute 23% der trockenen Luftmasse (an der Erdoberfläche) ausmacht. Das Fehlen dieses Gases allein macht die Gashülle aber noch nicht so dünn, wie es die kühne Hypothese der Autoren erfordert. Wir müssen davon ausgehen, dass viel weniger Stickstoff in der Luft war als jetzt.

Allerdings gibt es laut den Autoren auch unabhängige Daten, die auf einen niedrigen Stickstoffgehalt in dieser Zeit hindeuten.

Empfohlen: