Ziemska ewolucja tlenu pomoże wykrywać życie na innych planetach
Naukowcy odkryli nowe informacje na temat tego jak zachodziła ewolucja tlenu, węgla i innych ważnych pierwiastków w całej historii Ziemi. Mogą one pomóc w potencjalnym wskazywaniu, na których planetach może rozwinąć się życie.
Badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Bristol, po raz pierwszy ujawniło, w jaki sposób nagromadzenie skał bogatych w węgiel przyspieszyło produkcję tlenu i jego uwalnianie do atmosfery. Do tej pory dokładna natura tego, w jaki sposób atmosfera stała się bogata w ten pierwiastek, przez długi czas wymykała się naukowcom. Badanie zostało opublikowane w Nature Geoscience.
Jak tłumaczą geologowie, ponieważ dwutlenek węgla jest stale emitowany przez wulkany, trafia on do oceanu i tworzy skały, takie jak wapień. W miarę gromadzenia się tych skał na powierzchni, mogą one następnie uwalniać węgiel podczas procesów tektonicznych, w tym powstawaniu gór.
Korzystając z tej wiedzy, naukowcy opracowali unikalny, zaawansowany model komputerowy, aby dokładniej określić to jak zachodziła ewolucja węgla, składników odżywczych i tlenu w ciągu całej historii Ziemi, przez ponad 4 miliardy lat życia planety.
„Ten przełom jest ważny i ekscytujący, ponieważ może pomóc nam zrozumieć, w jaki sposób planety inne niż Ziemia mogą potencjalnie wspierać inteligentne życie oddychające tlenem. Wcześniej nie mieliśmy pojęcia, dlaczego tlen wzrósł z bardzo niskich stężeń do dzisiejszych, a modele komputerowe nie były w stanie dokładnie symulować wszystkich możliwych sprzężeń zwrotnych. Zastanawiało to naukowców przez dziesięciolecia i stworzyło różne teorie” – twierdzi główny autor Lewis Alcott z University of Bristol.
Odkrycie wskazuje, że starsze planety, powstałe miliardy lat temu, podobnie jak Ziemia, mogą mieć lepsze perspektywy na zgromadzenie wystarczającej ilości bogatych w węgiel złóż w swojej skorupie, co mogłoby ułatwić szybki recykling węgla i składników odżywczych dla życia.
Odkrycia wykazały, że to stopniowe wzbogacanie skorupy w węgiel skutkuje coraz szybszym recyklingiem węgla i różnych minerałów, w tym składników odżywczych potrzebnych do fotosyntezy, procesu, w którym rośliny zielone wykorzystują światło słoneczne do wchłaniania składników odżywczych z dwutlenku węgla i wody. Cykl ten stale przyspieszał produkcję tlenu na przestrzeni historii Ziemi, dzięki niemu zachodziła ewolucja tego pierwiastka.
Badania te, zadaniem naukowców torują drogę do przyszłych prac nad dalszym odkrywaniem złożonych powiązań między temperaturą planety, tlenem i składnikami odżywczymi.
„Mamy wiele informacji na temat odległych gwiazd i wielkości planet, które je okrążają. Wkrótce będzie można to wykorzystać do przewidywania potencjalnej chemii planety, a postępy w technologii teleskopów powinny dać nam znać, czy mamy rację” – dodaje prof. Benjamin Mills z University of Leeds.
Emil Gołoś
