Сотрудники Исследовательского центра Эймса NASA на заседании Американского геофизического союза представили свои разработки по отпечаткам капель возрастом около 2,7 миллиардов лет, оставшимся в вулканическом пепле.

Как сообщает портал Phys.org, изучение размера углублений, оставленных водой, позволило определить плотность атмосферы того времени.

Вопрос состоит в том, почему 2,4—5 миллиардов лет назад температуры на Земле были выше, чем должны были бы с учётом того, что солнечной энергии поступало на 30 %, чем сегодня. Либо что-то какой-то процесс производит больше тепла, либо больше тепла сохранялось. Вероятнее второе, и для этого атмосфера планеты должна была быть гораздо плотнее, чем сегодня. В результате исследования учёные предположили, что в атмосфере тогда могло быть много азота, но не было кислорода. Также, вероятно, высоким было содержание метана и углекислого газа.

Исследуемые углубления, по словам авторов доклада, возникли в результате падения капель дождя на вулканический пепел, а потом их накрыл новый слой пепла. Миллиарды лет они были скрыты в породе, а потом в результате эрозии снова оказались на поверхности. Измерение углублений позволяет вычислить скорость падения капель. Ранее было установлено, что размер капель не мог превышать известный по современности, поэтому скорость свидетельствует о плотности атмосферы.

Чтобы иметь точку, от которой можно отталкиваться в вычислениях, исследователи взяли свежий вулканический пепел из Исландии и капали на него из пипетки с высоты 25 метров (чтобы капли развили максимальную скорость).

Получилось, что плотность атмосферы 2,7 миллиарда лет назад должна была быть почти вдвое выше наблюдаемой ныне, если капли были очень большими. Но если они были поменьше, а это вероятнее, плотность была близка к нынешней. Значит, тепло на планете удерживалось значительными концентрациями парниковых газов.