Астероиды падали на Землю чаще, чем считалось ранее

Остатки древних астероидов показали, что Земля подвергалась бомбардировке массивными космическими камнями чаще, чем считалось ранее, что значительно изменило уровень кислорода в ранней атмосфере планеты.

Когда Земля образовалась 4,6 миллиарда лет назад, на ней почти не было атмосферы. Когда планета остыла, начала формироваться атмосфера, хотя поначалу она состояла в основном из углекислого газа и азота, что было негостеприимно для жизни в том виде, в каком мы ее знаем сегодня. В конце концов, на Земле произошел серьезный сдвиг в химии поверхности, вызванный повышением уровня кислорода, также известный как Великое событие окисления (GOE).

Между 2,5 и 4 миллиардами лет назад, во время архея, на Землю часто падали астероиды и кометы. Эти космические камни (некоторые из которых имели ширину более 10 километров) сильно повлияли на химию ранней атмосферы планеты, особенно на накопление кислорода, согласно новому исследованию.

Исследование показало, что астероиды и кометы падали на Землю чаще, чем считалось ранее, и, возможно, задержались, когда на планете начал накапливаться кислород. Таким образом, новые модели атмосферы помогают ученым лучше определить, когда Земля стала выглядеть такой, какой она является сегодня.

“Свободный кислород в атмосфере имеет решающее значение для любых живых существ, который использует дыхание для производства энергии“, - заявила Надя Драбон, соавтор исследования и доцент Гарвардского института Земли и планетарных наук. “Без накопления кислорода в атмосфере мы, вероятно, не существовали бы“.

Когда астероид или комета столкнулись с Землей, они создали гигантский паровой шлейф. Часть испарившейся породы в шлейфе затем конденсируется и затвердевает, падая обратно на Землю, образуя тонкий слой частиц размером с песок, также известный как ударные шарики. Лишь недавно ученые обнаружили больше этих крошечных древних частиц, которые в противном случае остались бы незамеченными, потому что они кажутся обычными кусками породы.

Исследователи проанализировали частицы горных пород, чтобы получить лучшее представление об общем количестве столкновений, произошедших в древнем прошлом Земли. Согласно заявлению, новые модели предполагают, что ранняя Земля подвергалась ударам примерно каждые 15 миллионов лет, что примерно в 10 раз чаще, чем предполагалось в предыдущих моделях.

Затем исследователи смоделировали, как эти удары метеорита повлияли бы на атмосферу Земли, обнаружив, что повторяющиеся столкновения объектов шириной более 10 км вызывали бы сток кислорода, который, в свою очередь, высасывал бы большую часть кислорода из атмосферы.

Их результаты согласуются с текущими геологическими записями, которые предполагают, что ранний архейский эон характеризовался относительно низким уровнем кислорода. Лишь около 2,4 миллиарда лет назад, когда удары замедлились, уровень кислорода в атмосфере Земли увеличился, открыв путь для жизни в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.

“Со временем столкновения становились все менее частыми и слишком маленькими, чтобы иметь возможность значительно изменить уровни кислорода после GOE“, - сказала Симоне Марчи, ведущий автор исследования и ученый из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.