Ένας σκουριασμένος πράσινος πρώτος ωκεανός; Το εργαστήριο αναδημιουργεί έναν μηχανισμό με τον οποίο διαμορφώθηκαν αρχικά οι σημερινές αποθέσεις μετάλλων

Newswise - Cambridge, Mass. - Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης και του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ έδωσαν μια πιθανή εξήγηση για το πώς η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης ήταν σε θέση να υποστηρίξει την αφθονία του ελεύθερου οξυγόνου και του σιδήρου που βρέθηκε στις σημερινές καταθέσεις σιδηρομεταλλεύματος, παρά τα στοιχεία που υποδηλώνουν ότι η ατμόσφαιρα εκείνη τη στιγμή ήταν στερείται οξυγόνου.

Τα αποτελέσματα της ομάδας, τα οποία αναφέρονται στο περιοδικό Nature Geoscience, υποδηλώνουν ότι η συντριπτική πλειοψηφία του σιδήρου στον πρώιμο ωκεανό ήταν δεσμευμένο σε οργανικά μόρια που παράγονται από ζωντανούς οργανισμούς. Καθώς αυτοί οι οργανισμοί πέθαναν και βυθίστηκαν στο πάτωμα του ωκεανού, ο σίδηρος που είχαν δεσμευτεί ήταν κλειδωμένος μακριά σε στρώματα ιζήματος με φτωχό οξυγόνο, εμποδίζοντας να αντιδράσει και να απομακρύνει το οξυγόνο από την ατμόσφαιρα.

Σε υψηλότερα επίπεδα οργανικής παραγωγικότητας και ζήτησης οξυγόνου, ωστόσο, ο σίδηρος θα απελευθερώθηκε από τα οργανικά μόρια, θα αντιδράσει με οξυγόνο και θα εγκατασταθεί από τον ωκεανό ως σιδηρομετάλλευμα, σύμφωνα με τις καταθέσεις του σιδηροδρομικού μεταλλεύματος που έχουν παρατηρηθεί σε βράχους από αυτή την εποχή.

Η ομάδα ήταν σε θέση να αναδημιουργήσει αυτές τις συνθήκες στο εργαστήριο συνθέτοντας οργανικά μόρια παρόμοια με αυτά που πιθανόν να παράγονται από πρώιμους οργανισμούς. Στη συνέχεια εκθέτουν τα οργανικά μόρια σε διαλυμένο σίδηρο και οξυγόνο και διαπίστωσαν ότι ο σίδηρος ήταν αποτελεσματικά συνδεδεμένος με τα οργανικά μόρια και εμπόδισε να αντιδράσει με το οξυγόνο.

"Το έργο μας υποδηλώνει ότι η ποσότητα οξυγόνου που παράγεται από πρώιμους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς ήταν επαρκής για να υποστηρίξει την βροχόπτωση των καταθέσεων σιδηρομεταλλεύματος, ακόμη και σε μια ανοξική ατμόσφαιρα", λέει ο Dustin Trail, ο Cecil και ο IDA Green Καθηγητής της Γης και των Πλανητικών Επιστημών στο MIT και ο ανώτερος συγγραφέας του χαρτιού. "Αυτό παρέχει νέα στοιχεία ότι η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης μπορεί να ήταν πιο οξυγονωμένη από ό, τι είχε προηγουμένως θεωρηθεί, η οποία έχει σημαντικές συνέπειες για την κατανόηση της πρώιμης εξέλιξης του πλανήτη".

Τα αποτελέσματα της ομάδας είναι επίσης σημαντικά επειδή υποδηλώνουν ότι οι διαδικασίες που οδήγησαν στο σχηματισμό καταθέσεων σιδηρομεταλλεύματος στη Γη μπορεί να έχουν επίσης συμβεί σε άλλους πλανήτες ή φεγγάρια στο σύμπαν, παρέχοντας έναν πιθανό νέο τρόπο αναζήτησης σημείων ζωής πέρα ​​από τη Γη.

"Αν βρούμε καταθέσεις σιδηρομεταλλεύματος σε άλλους πλανήτες, θα μπορούσε να είναι ένδειξη ότι υπήρχε μια φορά εκεί, ακόμα κι αν η ατμόσφαιρα είναι επί του παρόντος στερείται οξυγόνου", λέει ο Trail.

Η έρευνα της ομάδας υποστηρίχθηκε από το Ινστιτούτο Αστροβιολογίας της NASA.