Yaklaşık 2,4 milyar yıl önce Dünya'nın atmosferi “Büyük Oksidasyon Etkinliği” olarak bilinen büyük bir değişikliğe uğradı. Şimdi Rensselaer Politeknik Enstitüsü'ndeki New York Astrobiyoloji Merkezi'nden araştırmacılar, Dünya'nın ortaya çıkmasından yaklaşık beş milyon yıl sonra neler olabileceğini anlamaya yardımcı olmak için var olduğu bilinen en eski minerallerden bazılarını kullanıyorlar.
Çoğunlukla, bilim adamları erken Dünya atmosferinin zararlı metan, karbon monoksit, hidrojen sülfür ve amonyak tarafından domine edildiğini teorize ettiler. Bu yüksek oranda azaltılmış karışım sınırlı miktarda oksijen ile sonuçlanır ve böyle düşmanca bir ortamda yaşamın nasıl başlamış olabileceği konusunda çok çeşitli teorilere yol açmıştır. Bununla birlikte, oksidasyon seviyeleri için eski minerallere daha yakından bakıldığında, Rensselaer'daki bilim adamları erken Dünya atmosferinin hiç de böyle olmadığını kanıtladılar ... ama bol miktarda su, karbondioksit ve kükürt dioksit tuttular.
Rensselaer Bilim Enstitüsü Profesörü Bruce Watson, “Şimdi kesin olarak dünyadaki yaşamın kökenlerini araştıran birçok bilim insanının yanlış atmosferi aldığını söyleyebiliriz” dedi.
Nasıl bu kadar emin olabilirler? Bulguları, Dünya atmosferinin volkanik olarak oluşturulduğu teorisine bağlıdır. Magma yüzeye her aktığında gaz çıkarır. Eğer zirveye gelmezse, soğuduğu ve kendi başına kayalık bir depozit haline gelen çevredeki kayalarla etkileşime girer. Bu birikintiler - ve onların temel yapıları - bilimin oluşum anında koşulların doğru bir portresini çizmesine izin verir.
Watson, “Çoğu bilim adamı, magmadan gelen bu çıkışın atmosferin ana girdisi olduğunu iddia edecekti” dedi. “Atmosferin 'başlangıçta' doğasını anlamak için, atmosferi sağlayan magmalarda hangi gaz türünün bulunduğunu belirlememiz gerekiyordu.”
Tüm magma bileşenlerinin en önemlilerinden biri zirkon - Dünya'nın kendisi kadar eski bir mineral. Bilim adamları bu antik zirkonları oluşturan magmaların oksidasyon seviyelerini belirleyerek atmosfere ne kadar oksijen salındığını belirleyebilirler.
Astrobiyoloji Merkezi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Dustin Trail, “Zirkon oluşturan magmaların oksidasyon durumunu belirleyerek daha sonra atmosfere girecek olan gaz türlerini belirleyebiliriz” dedi.
Çalışmalarını sağlamak için ekip, magma'yı laboratuar ortamında pişirmeye başladı - bu, yapay örneklerini doğal zirkonlarla karşılaştırmada yardımcı olacak bir oksidasyon göstergesi oluşturulmasına yol açtı. Çalışmaları, iki oksidasyon durumunda bulunabilen seryum adı verilen nadir bir Dünya metali için dikkatli bir göz içeriyordu. Zirkede seryum maruz bırakarak, ekip yaratıldıktan sonra atmosferin daha oksitlendiğinden emin olabilir. Bu yeni bulgular, günümüzdeki koşullarımız gibi atmosferik bir duruma işaret ediyor… hayatın Dünya'daki başlangıçlarını dayandıracak yeni bir başlangıç noktasına zemin hazırlıyor.
Watson, “Gezegenimiz tüm yaşamın oynadığı sahne” dedi. “Bu aşamanın ne olduğunu öğreninceye kadar Dünya'daki yaşam hakkında konuşmaya bile başlayamayız. Oluşabilecek organik molekül türlerini nasıl etkilediği nedeniyle oksijen koşulları hayati önem taşıyordu. ”
“Bildiğimiz kadarıyla yaşam” oksijene oldukça bağımlı olsa da, şu anki atmosferiniz muhtemelen ilkel yaşamı yumurtlamak için ideal bir model değildir. Metan bakımından zengin bir atmosferin “inorganik bileşiklerden yaşamı destekleyen amino asitlere ve DNA'ya atlamak için çok daha fazla biyolojik potansiyele sahip olması daha olasıdır. Bu, kapıyı panspermi gibi alternatif teorilere açık bırakır. Ancak ekibin sonuçlarını kısa satmayın. Büyük Oksidasyon Olayının bilmecesini çözmeseler bile, dünyadaki gazların başlangıç doğasını hala ortaya koyuyorlar.
Orijinal Hikaye Kaynak: Rensselaer Politeknik Enstitüsü Haber Bülteni.
