수십억 년 전에 지구의 환경은 오늘날 우리가 알고있는 환경과 매우 달랐습니다. 기본적으로 지구의 원시 대기는 이산화탄소, 질소 및 기타 가스로 구성된 생명체에 유독했습니다. 그러나 고생 식 생식기 (2.5 ~ 16 억년 전)에 의해 산소가 대기로 유입되기 시작하는 급격한 변화가 일어났다-그레이트 산화 이벤트 (GOE).
최근까지 과학자들은이 사건 (광합성 박테리아가 대기를 변화시킨 결과)이 빠르게 발생했는지 여부를 확신하지 못했습니다. 그러나 국제 과학자 팀의 최근 연구에 따르면이 사건은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 빠르다. 새로 발견 된 지질 학적 증거에 근거하여 연구팀은 대기에 산소가 도입되는 것이 물방울보다“화재 호스와 같다”고 결론 지었다.
최근에 저널에 실린“2 억 년 전 증발 한 지구의 산화를 포착하는”연구라는 제목의 연구 과학. 프린스턴 지구과학 부의 박사후 연구원 인 클라라 블레 틀러 (Clara Blättler)가 이끄는 팀은 Blue Marble Space Institute of Science, 카렐 리언 과학 센터, 영국 지질 조사국, 노르웨이 지질 조사국 및 여러 대학의 회원들도 포함했습니다. .
간단히 말해, 대산 소화 사건은 약 22 억 4 천만 년 전에 선생이 시작될 때 시작되었습니다. 이 과정은 시아 노 박테리아가 이산화탄소 (CO2)를 천천히 대사하고 산소 가스를 생성 한 결과로 여겨지고 있으며, 이는 현재 우리 대기의 약 20 %를 구성합니다. 그러나 최근까지 과학자들은이 기간에 많은 제약을 가할 수 없었습니다.
운 좋게, 러시아의 지질 조사국의 지질 학자 팀은 러시아의 페트로 자 보츠 크에있는 카렐 리안 연구소와 협력하여 최근이시기에 러시아에서 보존 된 결정화 된 소금 샘플을 회수했습니다. 그들은 러시아 북서쪽 카렐 리아의 1.9km 깊이의 구멍에서, 오네가 호수의 서쪽 해안에있는 오네가 파라 메트릭 홀 (OPH) 시추 현장에서 추출되었습니다.
약 20 억 년 전이 소금 결정은 고대 해수 증발의 결과였습니다. 이 샘플을 사용하여 Blättler와 그녀의 팀은 GOE 시대에 지구상에 존재했던 대양의 구성과 대기에 관한 것을 배울 수있었습니다. 우선, 연구팀은 바닷물이 산소와 반응 한 결과 놀랍게도 많은 양의 황산염을 함유하고 있다고 판단했다.
Tallinn University of Technology의 지질 전문가이자 연구의 선임 저자 인 노르웨이 지질 조사 연구원 인 Aivo Lepland는 최근 Princeton 보도 자료에서 다음과 같이 설명했습니다.
“이것은 광물이 침전 된 고대 해수가 현재의 해양 황산염의 30 % 이상에 달하는 높은 황산염 농도를 가졌다는 가장 강력한 증거입니다. 이것은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 높으며 지구의 20 억 년 된 대기-해양 시스템의 산소화 정도를 상당히 재고해야 할 것입니다.”
그 전에 과학자들은 대기가 현재 알고있는 삶에 필수적인 질소와 산소의 현재 균형에 도달하는 데 얼마나 오래 걸 렸는지 확신하지 못했습니다. 기본적으로 의견은 빠르게 일어난 일과 수백만 년 동안 일어난 일로 나뉘어졌습니다. 이것의 대부분은 발견 된 가장 오래된 암염이 10 억 년 전에 발견되었다는 사실에서 비롯됩니다.
블레 틀러는“당시부터 대기의 구성에 대해 알려주는 증거가 없었기 때문에 이러한 아이디어를 테스트하기가 어려웠다. 그러나 약 20 억년 된 암염을 발견함으로써 과학자들은 이제 GOE에 제약을 가하는 데 필요한 증거를 갖게되었습니다. 이러한 암염 샘플이 다소 약하다는 점을 감안할 때 발견은 매우 운이 좋았습니다.
이 연구에 사용 된 샘플에는 시간이 지남에 따라 쉽게 용해되는 칼슘, 마그네슘 및 칼륨의 다른 염뿐만 아니라 암염 (식염 또는 염화나트륨과 화학적으로 동일한)이 포함되어 있습니다. 그러나이 경우에 얻은 샘플은 지구 깊은 곳에서 매우 잘 보존되었습니다. 따라서 그들은 과학자들에게 GOE 시대에 일어난 일에 대한 귀중한 단서를 제공 할 수 있습니다.
앞으로이 최신 연구는 GOE 이후에 대기에 산소 가스가 축적되는 원인을 설명하는 새로운 모델로 이어질 것입니다. 지구 화학 분석에 대한 해석을 제공 한 프린스턴의 지구과학 조교수 인 존 히긴스 (John Higgins)는 다음과 같이 설명했다.
“이것은 매우 특별한 종류의 지질 퇴적물입니다. 다양한 화학 신호의 증가 및 감소와 관련된 그레이트 산화 이벤트 (Great Oxidation Event)가 산소 생산의 큰 변화를 나타내는 지, 아니면 교차 된 임계 값을 나타내는 지에 대해 많은 논쟁이있었습니다. 결론은이 백서가이 기간 동안 지구의 산소화가 많은 산소 생산과 관련이 있다는 증거를 제공한다는 것입니다. 육지 나 바다에서 피드백주기에 중요한 변화가 있었거나, 미생물이지만, 우리가 이전에 이해했던 것보다 훨씬 더 극적이었습니다.”
이 모델은 또한 태양계를 넘어서서 생명을 찾는 데 도움이 될 것입니다. 생명에 적합하도록 수십억 년 전에 우리 행성에서 일어난 일을 이해함으로써, 우리는 다른 행성에서도 이와 동일한 조건과 과정을 발견 할 수있을 것입니다.
