Odkiaľ sa vzal zemský kyslík? Nová štúdia naznačuje nečakaný zdroj
Vedci naznačujú, že k prvotnému okysličeniu Zeme došlo pred 2,5 miliardami rokov.
Vďaka kyslíku môže existovať život, ako ho dnes poznáme. Je dostupný prakticky naprieč celým svetom a pomerne vo vysokom objeme, no v minulosti tomu tak nebolo. Ak by sme sa pozreli na zloženie atmosféry, tak zistíme, že až z 21% je tvorená kyslíkom, no nebolo tomu tak vždy, píše portál theconversation.com.
Ak by sme sa vrátili 2,8 až 2,5 miliardy rokov dozadu, do neoarcheanskej éry, tak by sme zistili, že tento kyslík v atmosfére chýbal. Otázkou preto je, čo sa stalo, že sa naša atmosféra v priebehu miliónov rokov okysličila?
Výskum univerzít Laurentian University a University of Michigan prináša niekoľko zistení o tom, čo sa udialo.
Ako sa zemská atmosféra okysličila?
O dôležitom významne tektonických dosiek vieme pomerne dlho, no len málokto pripisoval rannej tektonike našej planéty spojitosť s tvorbou kyslíku. Vedci prišli s teóriou, v ktorej hovoria, že aspoň časť skorého zemského kyslíka pochádzala z tektonického zdroja prostredníctvom pohybu a deštrukcie zemskej kôry.
Archeánsky eón predstavuje jednu tretinu histórie našej planéty pred 2,8 až 2,5 miliardami rokov. Vedci popisujú našu „rannú Zem“ ako „mimozemský svet“, ktorý bol vodným svetom pokrytým zelenými oceánmi, zahalená metánovým oparom a úplne bez mnohobunkového života. Ďalším mimozemským aspektom tohto sveta bola povaha jeho tektonickej aktivity.
Neprehliadnite
Na modernej Zemi sa dominantná tektonická aktivita nazýva platňová tektonika, kde oceánska kôra – najvzdialenejšia vrstva Zeme pod oceánmi – klesá do zemského plášťa v bodoch konvergencie nazývaných subdukčné zóny. Je ale potrebné poznamenať, že existuje polemika, či dosková tektonika fungovala rovnako i v archeánskej ére.
„Jednou z vlastností moderných subdukčných zón je ich spojenie s oxidovanými magmami. Tieto magmy sa tvoria, keď sa oxidované sedimenty a spodné vody – studená, hustá voda v blízkosti dna oceánu – zavádzajú do zemského plášťa. Takto vznikajú magmy s vysokým obsahom kyslíka a vody.“, vysvetľujú vedci tektoniku planéty v súvislosti s tvorbou kyslíka.
Vedci za účelom výskumu zozbierali vzorky 2 750 až 2 670 miliónov rokov starých granitoidných hornín z celej subprovincie Abitibi-Wawa v provincii Superior. Túto oblasť si nevybrali náhodne, ale zámerne. Dôvodom je, že ide o najväčší zachovaný archejský kontinent. Následne preskúmali úroveň oxidácie magmy generovanej v neoarcheánskej ére.
Minerál apatit má vlastnosti, ktoré pomohli odhaliť prostredie, v ktorých vznikol
Výskumníci študovali najmä minerál apatit, ktorý je prítomný v kryštáloch zirkónu v týchto horninách. Jednou z vlastnosti zirkonóvých krištáľov je, že dokážu vydržať intenzívne teploty a tlaky po kryštalizačných udalostiach. Rovnako si zachovávajú i informácie o prostrediach, v ktorých pôvodne vznikli. Tieto vlastnosti sú kľúčové na to, aby vedci mohli merať množstvo síry v apatite za účelom, aby zistili, či apatit vyrástol z oxidovanej magmy alebo nie.
„Podarilo sa nám úspešne zmerať kyslíkovú fugacitu pôvodnej archejskej magmy – čo je v podstate množstvo voľného kyslíka v nej. Zistili sme, že obsah síry v magme, ktorý bol spočiatku okolo nuly, sa zvýšil na 2000 častíc na milión okolo 2705 miliónov rokov dozadu,..“ hovoria vedci.
Zistenia vedcov teda naznačujú, že magma sa stala bohatšou na síru, ktorá pochádza z oxidovaného zdroja. Dôsledky týchto oxidovaných magm presahujú chápanie ranej geodynamiky Zeme. Predtým sa považovalo za nepravdepodobné, že by archejské magmy mohli byť oxidované, keď oceánska voda a horniny alebo sedimenty oceánskeho dna neboli. A hoci vedci priznávajú, že presný mechanizmus oxidácie magmy v archajskej dobe nie je jasný, tak výsledky štúdie naznačujú, že išlo o jeden z faktorov, ktorý naznačuje významnú úlohu archeánskej subdukcie (pozn. redakcie: ide o geologický proces, pri ktorom jedna tektonická platňa poklesáva pod druhú), ktorá mohla byť životne dôležitým a nepredvídaným faktorom pri okysličovaní Zeme.
Komentáre