Milyarlarca yıl önce, Dünya'nın ortamı bugün bildiğimiz ortamdan çok farklıydı. Temel olarak, gezegenimizin ilkel atmosferi karbondioksit, azot ve diğer gazlardan oluşan bildiğimiz gibi yaşam için zehirliydi. Bununla birlikte, Paleoproterozoik Dönem (2.5-1.6 milyar yıl önce), oksijenin, Büyük Oksidasyon Olayı (GOE) olarak bilinen atmosfere girmeye başladığı dramatik bir değişiklik meydana geldi.
Yakın zamana kadar, bilim adamları atmosferi değiştiren fotosentetik bakterilerin sonucu olan bu olayın hızla gerçekleşip gerçekleşmediğinden emin değildi. Bununla birlikte, uluslararası bilim adamlarından oluşan bir ekip tarafından yapılan son araştırmaya göre, bu olay daha önce düşünülenden çok daha hızlıydı. Yeni keşfedilen jeolojik kanıtlara dayanan ekip, atmosfere oksijen verilmesinin bir damlamadan ziyade “yangın hortumu gibi” olduğu sonucuna vardı.
“İki milyar yaşındaki evaporitler Dünya'nın büyük oksidasyonunu yakaladı” başlıklı çalışma, yakın zamanda dergide yayınlandı Bilim. Princeton Geosciences Bölümü'nde doktora sonrası araştırma görevlisi olan Clara Blättler liderliğindeki ekip, Mavi Mermer Uzay Bilimleri Enstitüsü, Karelian Bilim Merkezi, İngiliz Jeoloji Araştırması, Norveç Jeolojik Araştırması ve çok sayıda üniversitenin üyelerini de içeriyordu. .
Kısacası, Büyük Oksijenlenme Etkinliği yaklaşık 2.45 milyar yıl önce Proterozoik eon'un başında başladı. Bu işlemin, karbon dioksiti (CO2) yavaşça metabolize etmesinin ve atmosferimizin yaklaşık% 20'sini oluşturan oksijen gazı üretmesinin siyanobakterilerin sonucu olduğuna inanılmaktadır. Ancak, yakın zamana kadar, bilim adamları bu dönemdeki kısıtlamaların önüne geçemediler.
Neyse ki, Norveç'in Jeoloji Araştırması'ndan bir jeolog ekibi - Rusya'nın Petrozavodsk şehrindeki Karelian Araştırma Merkezi ile işbirliği içinde - son zamanlarda Rusya'da bu döneme tarihlenmiş korunmuş kristalize tuz örneklerini geri aldı. Rusya'nın kuzeybatısındaki Karelya'daki 1.9 km derinliğindeki bir delikten, Onega Gölü'nün batı kıyısındaki Onega Parametrik Delik (OPH) sondaj sahasından çıkarıldılar.
Yaklaşık 2 milyar yıl önce olan bu tuz kristalleri, eski deniz suyunun buharlaşmasının bir sonucuydu. Bu örnekleri kullanarak, Blättler ve ekibi, okyanusların bileşimi ve GOE zamanında Dünya'da var olan atmosfer hakkında şeyler öğrenebildiler. Yeni başlayanlar için ekip, deniz suyunun oksijenle reaksiyona girmesinin sonucu olarak şaşırtıcı derecede büyük miktarda sülfat içerdiğini belirledi.
Aivo Lepland - Norveç Jeoloji Araştırması'nda bir araştırmacı, Tallinn Teknoloji Üniversitesi'nde bir jeoloji uzmanı ve araştırmanın kıdemli yazarı - son Princeton basın açıklamasında açıkladı:
“Bu, tahmin ettiğimiz gibi, minerallerin çökeltildiği eski deniz suyunun günümüzdeki okyanus sülfatının en az yüzde 30'una ulaşan yüksek sülfat konsantrasyonlarına sahip olduğuna dair en güçlü kanıt. Bu, daha önce düşünülenden çok daha yüksek ve Dünya'nın 2 milyar yıllık atmosfer-okyanus sisteminin oksijenlenme büyüklüğünün hatırı sayılır bir şekilde yeniden düşünülmesini gerektirecek. ”
Bundan önce bilim adamları, atmosferimizin şu andaki azot ve oksijen dengesine ulaşmasının ne kadar sürdüğünden emin değildi, ki bu bildiğimiz yaşam için gerekli. Temel olarak, görüş hızla gerçekleşen veya milyonlarca yıl boyunca meydana gelen bir şey arasında bölünmüştü. Bunun çoğu keşfedilen en eski kaya tuzlarının bir milyar yıl öncesine tarihlenmesinden kaynaklanmaktadır.
Blättler, “Bu fikirleri test etmek zor oldu çünkü o dönemin bize atmosferin kompozisyonunu anlatmak için kanıtımız yoktu” dedi. Bununla birlikte, yaklaşık 2 milyar yıllık kaya tuzlarını keşfederek, bilim adamları artık GOE'ye kısıtlama koymaları için gereken kanıtlara sahipler. Bu tür kaya tuzları örneklerinin oldukça kırılgan olduğu göz önüne alındığında, bulgu da çok şanslıydı.
Bu çalışma için kullanılan numuneler, zaman içinde kolayca çözünen halit (kimyasal olarak sofra tuzu veya sodyum klorür ile aynıdır) ve diğer kalsiyum, magnezyum ve potasyum tuzlarını içerir. Bununla birlikte, bu durumda elde edilen örnek, Dünya'nın derinliklerinde son derece iyi korunmuştur. Bu nedenle, bilim insanlarına GOE zamanında neler olduğu hakkında çok değerli ipuçları sağlayabilirler.
Geleceğe baktığımızda, bu son çalışmanın GOE'den sonra atmosferde oksijen gazının birikmesine neden olması için neler olduğunu açıklayan yeni modellere yol açması muhtemeldir. Princeton'da jeokimyasal analizin yorumlanmasını sağlayan yardımcı jeoloji profesörü John Higgins'in açıkladığı gibi:
“Bu oldukça özel bir jeolojik yatak sınıfı. Çeşitli kimyasal sinyallerde artmaya ve azalmaya bağlı olan Büyük Oksidasyon Olayının oksijen üretiminde büyük bir değişiklik mi yoksa sadece geçilen bir eşik mi olduğunu tartışıyor. Sonuç olarak, bu yazının Dünya'nın bu zaman dilimi boyunca oksijenlenmesinin çok fazla oksijen üretimi içerdiğine dair kanıt sağlamasıdır ... Karada veya okyanuslarda geri bildirim döngülerinde önemli değişiklikler olmuş veya ama her iki durumda da daha önce anlamış olduğumuzdan çok daha dramatikti. ”
Bu modellerin ayrıca Güneş Sistemimizin ötesinde yaşam arayışına yardımcı olması muhtemeldir. Milyarlarca yıl önce yaşamımıza uygun hale getirmek için kendi gezegenimizde neler olduğunu anlayarak, aynı koşulları ve süreçleri diğer gezegenlerde tespit edebileceğiz.
