Odd New Theory Kertoo Kuinka Varhainen Maa Sai Sen Happea

{h1}

Yksi vielä ratkaisemattomista mysteereistä maan historiasta on se, miten planeetasta tuli hengittävä. Nyt tiedemiehet sanovat, että syyllinen on saattanut olla jättiläisten kivilaattoja, jotka muodostavat maapallon ulkokuoren.

Yksi vielä ratkaisemattomista salaisuuksista maapallon historiasta on se, miten planeetasta tuli hapetettu ja hengittävä, miljardeja vuosia sitten. Nyt uusi tutkimus kertoo, että syyllinen on saattanut olla jättiläisten kivilaattoja, jotka muodostavat maapallon ulkokuoren.

Kun nämä niin kutsutut levyt liikkuivat, levyjen tektonisiksi kutsutussa prosessissa, he olisivat haudannut hiilipitoisia kuolleita olentoja muiden levyjen alle, kun he liukastuivat alla. Maan vaipassa, kuoren alla, hiili ei pysty reagoimaan hapen kanssa jättäen tämän elintärkeän aineen ilmakehään, tutkijat sanoivat.

Suuri hapettumistilaan asti planeetan ilmakehä oli yhdistelmä typpeä, hiilidioksidia, vesihöyryä ja metaania. Sitten 2,5 miljardia vuotta sitten yhden yksisoluisen luodun luokka alkoi käyttää hiilidioksidia ja tuottaa happea jätetuotteeksi. Mutta happi on erittäin reaktiivinen; reaktiot pintakallioiden kanssa ja hiilen kuolleiden eliöiden jääminen hiukan heikentävät nopeasti elementtiä. [Maailman suurin 8 mysteeriä]

Hauta hiili

Megan Duncanin ja Rajdeep Dasgupnan uusi tutkimus Texasin Rice-yliopistossa totesi, että kuolleista olentoista peräisin oleva hiili on työnnetty maapallon kuoren alle tai subducted grafiitien ja muinaisten timanttien muodostamiseksi. Siksi duo sanoi, että suuri hapetus tapahtuma osittain johtui "modernin" levyteknologian alusta, jossa maapallon kuori jakautuu valtaville levyille, jotka törmäävät, jännittävät ja liukuvat päällekkäin ja toistensa alla.

Prosessi oli riittävän tehokas, että hiilellä ei ollut aikaa reagoida hapen kanssa, joten happi - kaikkien näiden varhaisten olentojen jätetuote - pysyi ilmakehässä ja kasaantui lähellä nykyisiä tasoja. Tulos: ilmapiiri, joka sopii tuleville happea hengittäville. [Valokuvan aikajana: Kuinka muodostui maa]

"Tämä työ alkoi tarkastelemalla prosesseja, jotka tapahtuvat nykyisissä subduction-alueilla", Duncan kertoi WordsSideKick.comille. "Ja sitten [jatkoimme] miettimällä, mitä tapahtui muinaisissa subduction-alueilla."

Duncan käytti ilmakehän tietokonemallia, joka osoitti hiilidioksidin ja veden välistä reaktiota. Kun molemmat reagoivat, ne muodostavat molekyylihapen (koostuu kahdesta happiatomista) ja formaldehydistä (yhdiste, joka koostuu hiilestä, vedystä ja hapesta). Formaldehydi ei välttämättä ole se, mitä elävät olennot todella tuottaisivat; se on stand-in monimutkaisempia orgaanisia hiiliyhdisteitä, Duncan sanoi.

Tavallisesti kyseinen reaktio on tasapainoinen; hapen syklit takaisin lisäämällä hiilidioksidia (CO2) ja vettä, jolloin ilmakehän ei ole happea. Niissä levy-tektoniset tulevat sisään, tutkijat sanoivat. Uuden tutkimuksen mukaan tukipilvet työnsivät kaiken formaldehydin maanalaisiin, jolloin ilma jäi enemmän happea. Samaan aikaan, ilman "tasapainoista" kemiallista reaktiota sisältävä formaldehydi, ylimääräinen hiilidioksidi pysyisi ilmakehässä, mikä auttaisi hiilidioksidipäästöjen menestymään ja tuottamaan vielä enemmän happea jätteeksi, tutkijat löysivät tietokoneen mallissaan.

Hiilen pitäminen tarkastuksessa

Tutkittaessa hypoteesi tutkijat käyttivät sekä vanhempia hiilen mittauksia vanhojen kuori- että laboratoriokokeiden avulla. Joissakin muinaisissa timanteissa on esimerkiksi tietty määrä hiiltä 13, hiili-isotooppia, joka löytyy elävien organismien kudoksista. Nämä tiedot osoittivat, että jokin orgaanisen hiilen määrä teki selvästi vaipan (maankuoren alla), tutkijat sanoivat.

Seuraavaksi kysyttiin, olisiko hiili siellä. Duncan suli silikaattilevyn ja siihen lisättiin grafiitti. Lasi simuloi vanhaa kuorta, ja grafiitti edusti hiiltä organismeista, Duncan sanoi. Sitten hän lisäsi paineita ja lämpötilaa, alkaen noin 14 800 ilmakehän paineesta ja kasvattaen sitä 29 000 ilmakehään (noin 435 000 kiloa neliötuumaa kohden). Tulokset osoittivat, että hiili voi liukua kallioon olosuhteissa, jotka todennäköisesti esiintyvät Metsän alkuvuodessa, tutkimus totesi. Tulos osoitti myös, että hiili todennäköisesti pysyisi kuoren alle miljoonien vuosien ajan ennen tulivuorenpurkauksia uudelleen, tutkimus totesi.

Suuri happiotapahtumien tarkka mekanismi ei ole helppoa, Duncan sanoi ja todennäköisesti siihen liittyi useita mekanismeja, ei vain yksi. Yksi haaste on aikakausi, jolloin subkutio alkoi, hän sanoi.

"Jos modernit levyteknologiset prosessit ovat aina olleet toiminnassa, tämä ei toimi", Duncan sanoi. Muut todisteet näyttävät osoittavan, että alkuvuodesta ei ehkä ole ollut levytektoniikkaa alussa ja että prosessi alkoi myöhemmin, Duncan lisäsi.

"Se riippuu myös siitä, kuinka paljon orgaanista hiiltä poistettiin pinnalta", Duncan kirjoitti sähköpostissa. "Kuinka paljon orgaanista hiiltä se teki valtameren lattialle (mikä todennäköisesti riippuu muinaisesta valtameriyhdistelmästä), me tiedämme, että se tapahtuu tänään, voimme mennä ulos ja mitata sen, me näemme sen muinaisissa kivissä ja mahdollisesti timanteissa. uskovat, että orgaaninen hiili oli läsnä ja supistunut koko maapallon historiassa. "

Ongelmana on täsmälliset rajat, kuinka paljon ja kuinka nopeasti, hän sanoi.

Kalifornia Riversiden yliopiston biogeokemian professori Tim Lyons sopi, että tämän mallin yhdistäminen kallioon tunnettuun ennätykseen on haaste."Yksi kysymyksistänne on, voidaanko näitä tietoja yhdistää voimakkaaseen rekisteriin subduktion historiasta", Lyons sanoi.

"GOE: n [Great Oxygenation Event]: n aiheuttamia mekanismeja ei ole voitu toteuttaa, mikään ei yksinään voi luoda uudelleen O2: n [hapen] kasvun suuruutta, joka havaitaan ennätyksestä", Duncan sanoi. "Se oli todennäköisesti yhdistelmä monista näistä mekanismeista, mukaan lukien subduktio, jonka ansiosta O2-tasot nousisivat ja pysyisivät muuhun maapallon historiaan nähden."

Tutkimus ilmestyi (25.4.) Nature Geoscience -lehdessä.

Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.com.


Video Täydentää: What Happened Before History? Human Origins.




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com