Ученые обнаружили воздух возрастом 1,4 миллиарда лет

Международная группа ученых получила прямые данные о составе атмосферы Земли в мезопротерозойскую эру, проанализировав газы и жидкости, сохранившиеся в кристаллах галита, найденных на севере канадской провинции Онтарио. Возраст этих образцов оценивается примерно в 1,4 миллиарда лет. Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, позволили уточнить уровни кислорода и углекислого газа в далеком прошлом планеты.


Анализ показал, что концентрация кислорода в атмосфере того времени достигала около 3,7% от современного значения, тогда как содержание углекислого газа превышало доиндустриальный уровень примерно в десять раз. Такие показатели указывают на относительно мягкий климат и ставят под сомнение прежние представления о крайне неблагоприятных условиях мезопротерозоя.

Ученые давно предполагали, что жидкостные включения в кристаллах каменной соли могут служить своеобразными «капсулами времени», сохранившими фрагменты древнего воздуха. Однако получение точных данных долгое время оставалось сложной задачей, поскольку внутри галита присутствуют одновременно пузырьки газа и соляной раствор, а поведение кислорода и углекислого газа в воде отличается от их свойств в атмосфере.

По словам исследователей, примененные методы позволили впервые с высокой точностью определить параметры атмосферы эпохи, которую геологи нередко называют «скучным миллиардом» из-за относительной стабильности климата и медленных эволюционных изменений. При этом обнаруженный уровень кислорода оказался неожиданно высоким — теоретически достаточным для поддержания сложных многоклеточных организмов, которые появились значительно позже.

Повышенное содержание углекислого газа, в свою очередь, могло компенсировать меньшую яркость молодого Солнца и поддерживать температуры, близкие к современным. Это объясняет отсутствие масштабных оледенений в тот период, что ранее плохо согласовывалось с косвенными оценками состава атмосферы.

Авторы исследования отмечают, что полученные данные отражают лишь отдельный момент геологической истории. Вероятно, зафиксированное насыщение кислородом носило временный характер и не было устойчивым на протяжении всей эпохи. Тем не менее такие прямые измерения имеют большое значение для понимания того, как формировались условия, необходимые для появления сложной жизни.

Исследователи также связывают относительно высокий уровень кислорода с развитием древних водорослей, которые уже в то время могли вносить заметный вклад в глобальный кислородный баланс. По мнению ученых, обнаруженные в галите газы и жидкости зафиксировали редкий и важный этап эволюции атмосферы, сыгравший роль в дальнейшем биологическом развитии планеты.

Читайте также: