Газета "Наш Мир" Газета «Наш Мир»
Новые результаты американских геологов заставляют пересмотреть дату
начала так называемой кислородной катастрофы - явления резкого
повышения уровня содержания кислорода в атмосфере Земли. Об этом
сообщает новостная служба Science NOW, а работа ученых опубликована в
журнале Science.
Согласно существующим теориям, катастрофа
произошла почти 2,5 миллиарда лет назад. Данная датировка была получена
в 2000 году и основывалась на анализе соотношения изотопов серы в
сульфатах и сульфидах, содержащихся в образцах горных пород того
времени.
Известно, что ядра изотопов одного элемента имеют
различную массу, поэтому в результате химических и физических процессов
их соотношение в продуктах может отличаться от соотношения в исходных
материалах. Типичным проявлением подобного эффекта является тот факт,
что вода (H2O), содержащая в своем составе "тяжелый" 18O, испаряется
немного хуже, чем содержащая "легкий" 16O. В результате изотопный
состав дождевой воды оказывается немного отличным от состава воды
морской.
Исследователям удалось обнаружить изменение соотношения
изотопов для серы 33S, 34S и 36S в сульфатах и сульфидах, случившееся
примерно 2,5 миллиарда лет назад. По мнению специалистов, это могло
произойти только из-за глобального изменения цикла круговорота серы в
природе. Ученые предположили, что это стало результатом прекращения
некоторого процесса разделения изотопов серы, который происходил на
ранней Земле под воздействием ультрафиолета, легко проникавшего в
бедную кислородом атмосферу. Причиной прекращения стал рост содержания
кислорода в атмосфере. Детали "разделительного" процесса ученые до сих
пор не объяснили, но полагают, что он относился к классу так называемых
процессов изотопного фракционирования, не зависящих от массы (ученым
известно лишь несколько примеров подобных процессов).
В рамках
нового исследования ученым удалось доказать, что при температуре от 150
до 200 градусов по Цельсию в химической реакции сульфатов с
аминокислотами происходит описанное выше изотопное разделение серы.
Например, в прошлом оно могло происходить в результате реакции
органических материалов с сульфатами из горных пород в гидротермальных
источниках.
Несмотря на то, что это разделение составляет только
около 10 процентов от того, которое зарегистрировано в отложениях
возрастом 2,5 миллиарда лет, ученые считают, что данный процесс "мог
вносить свой вклад в изменение серного цикла". Это, в свою очередь,
может означать, что процесс в атмосфере Земли, прекратившийся из-за
кислородной катастрофы, завершился ранее, чем предполагалось. Таким
образом, начало катастрофы отодвигается в прошлое, хотя точных цифр
ученые из осторожности не приводят.
Сдвиг даты кислородной
катастрофы снимает проблему "задержки", которая существует между
появлением микроорганизмов, производящих кислород (оксигенных
микроорганизмов), и появлением кислородной атмосферы. Совсем недавно
появились результаты, которые увеличивают эту "задержку" с 300
миллионов лет до почти миллиарда.
|
