Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Paleoatmosphere (или palaeoatmosphere ) является атмосфера , в частности , что на Земле , в какой - то неопределенное время в геологическом прошлом.

Состав палеоатмосферы Земли сегодня можно сделать вывод из исследования обилия косвенных материалов, таких как оксиды железа и древесный уголь, а также данных об ископаемых, таких как устьичная плотность ископаемых листьев в геологических отложениях. Хотя в сегодняшней атмосфере преобладают азот (около 78%), кислород (около 21%) и аргон (около 1%), считается, что предбиологическая атмосфера была сильно восстановительной атмосферой , практически не содержащей свободного кислорода. не аргон, который генерируется с помощью радиоактивного распада от 40 к, и в нем преобладали азот, углекислый газ и метан .

Заметные концентрации свободного кислорода не было , вероятно , нет , пока около 2500 миллионов лет назад ( Ma ). После Большого оксигенации Событие , количества кислорода , полученный в качестве побочного продукта фотосинтеза путем цианобактерий (иногда ошибочно упоминается как сине-зеленые водоросли) начали превышать количества химически восстановительных материалов , в частности , растворенного железа. К началу кембрийского периода, 541 млн лет назад, концентрация свободного кислорода увеличилась в достаточной степени, чтобы позволить эволюцию многоклеточных организмов. Последующее появление, быстрое развитие и радиация наземных растений, который покрывал большую часть поверхности суши, начиная примерно с 450 млн лет назад, концентрации кислорода достигали, а затем превышали текущие значения (около 21%) в течение раннего карбона , когда атмосферный углекислый газ снижался ниже текущих концентраций (около 400 ppm) кислородными фотосинтез . [1] [2] [3] Возможно, это способствовало обрушению тропических лесов каменноугольного периода во время московского и касимовского веков пенсильванского подпериода.

Косвенные измерения [ править ]

Геологические исследования древних горных пород могут дать информацию о палеоатмосферном составе, давлении, плотности и т. Д. В определенные моменты истории Земли.

Плотность и давление [ править ]

В исследовании 2012 года изучались следы, оставленные падением капель дождя на свежеотложенный вулканический пепел , отложенный в архейском эоне 2700 млн лет назад в супергруппе Вентерсдорп , Южная Африка. Они связали конечную скорость дождевых капель непосредственно с плотностью воздуха в палеоатмосфере и показали, что она менее чем вдвое превышает плотность современной атмосферы и, вероятно, имеет такую ​​же, если не меньшую, плотность. [4]

Аналогичное исследование, проведенное в 2016 году, рассматривало распределение размеров пузырьков газа в потоках базальтовой лавы, которые затвердевали на уровне моря также во время архея (~ 2700 млн лет назад). Они обнаружили, что атмосферное давление составляет всего 0,23 ± 0,23 бара (23 кПа). [5]

Оба результата противоречат теориям [ необходима цитата ], которые предполагают, что архей поддерживался в тепле во время периода слабого молодого солнца благодаря чрезвычайно высоким уровням углекислого газа или азота.

Содержание кислорода [ править ]

В исследовании 2016 года была проведена масс-спектрометрия пузырьков воздуха, захваченных внутри каменной соли, отложившейся 813 млн лет назад. Они обнаружили содержание кислорода 10,9%, что намного выше, чем ожидалось по косвенным измерениям. Это предполагает, что Великое событие оксигенации могло произойти намного раньше, чем предполагалось ранее. [6]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Berner, RA (1998). «Углеродный цикл и CO2за фанерозойское время: роль наземных растений » . Философские труды Королевского общества . 353 : 75–82. doi : 10.1098 / Rstb.1998.0192 . PMC  1692179 .
  2. Перейти ↑ Berner, RA (1997). «Рост растений: их влияние на выветривание и атмосферный CO.
    2    ". Наука . 276 : 544–546. DOI : 10.1126 / Science.276.5312.544 .
  3. ^ Бирлинг, диджей; Бернер, РА (2005). "Обратная связь и коэволюция растений и атмосферного CO2" . Труды Национальной академии наук США.. 102 : 1302-1305. DOI : 10.1073 / Pnas.0408724102 .
  4. ^ Сом, Санджой М .; Кэтлинг, округ Колумбия; Harnmeijer, JP; Поливка, ПМ; Бьюик, Р. (2012). «Плотность воздуха 2,7 миллиарда лет назад ограничивалась отпечатками окаменелых дождевых капель менее чем в два раза по сравнению с современным уровнем». Природа . 484.7394: 359–362. DOI : 10,1038 / природа10890 .
  5. ^ Сом, Санджой М .; Бьюик, Роджер; Хагадорн, Джеймс У .; Блейк, Тим С .; Перро, Джон М .; Harnmeijer, Jelte P .; Кэтлинг, Дэвид К. (2016). «Давление воздуха на Земле 2,7 миллиарда лет назад ограничивалось менее чем половиной современного уровня». Природа Геонауки . 9 : 448–451. DOI : 10.1038 / ngeo2713 .
  6. ^ Блейми, Найджел JF; Бренд, Уве; Парнелл, Джон; Копье, Натали; Лекюер, Кристоф; Бенисон, Кэтлин; Мэн, Фаньвэй; Н, Пей (2016). «Смена парадигмы в определении кислорода воздуха в неопротерозое» . Геология . 44 (8): 651. DOI : 10,1130 / G37937.1 .