Земля и ее атмосфера сегодня. Изображение предоставлено NASA. Нажмите, чтобы увеличить.
Вашингтон, округ Колумбия? CSI-как? методы, используемые на минералах, раскрывают шаги, которые привели к эволюции атмосферы на Земле. Президент Минералогического общества Америки Дуглас Рамбл, III, из Геофизической лаборатории Института Карнеги, описывает набор методов и исследований за последние пять лет, которые привели к растущему консенсусу научного сообщества в отношении того, что произошло защитный озоновый слой и атмосфера на нашей планете. Его историческая статья по этому вопросу опубликована в мае / июне в журнале American Mineralogist.
«Скалы, окаменелости и другие природные реликвии содержат ключи к древним средам в форме различных соотношений изотопов - атомных вариантов элементов с одинаковым числом протонов, но с разным количеством нейтронов». объяснил гул. Например, морская вода, дождевая вода, кислород и озон имеют различное соотношение или отпечатки пальцев изотопов кислорода 16O, 17O и 18O. Выветривание, грунтовые воды и прямое осаждение атмосферных аэрозолей изменяют соотношение изотопов в скале, многое раскрывая о прошлом климате. В статье Рамбла описывается, как геохимики, минералоги и петрологи изучают аномалии изотопов кислорода и серы, чтобы собрать воедино то, что произошло с нашей атмосферой около 3,9 миллиардов лет назад, когда кора нашей планеты только формировалась и в ней не было кислорода. в атмосфере, в примитивном кислородом мире 2,3 миллиарда лет назад, а затем в настоящее время.
Детективная работа включает в себя пантеон ученых, которые анализировали поверхностные минералы со всего земного шара, использовали ракеты и воздушные шары для отбора образцов стратосферы, собирали и изучали ледяные керны из Антарктики, проводили лабораторные эксперименты и запускали математические модели. Синтез из различных областей и методов указывает на то, что ультрафиолетовый (УФ) свет Солнца является важной движущей силой в эволюции атмосферы. Солнечные УФ-фотоны управляют выработкой озона в атмосфере и производят озон, обогащенный 17О и 18О, оставляя тем самым характерную изотопную сигнатуру. Озоновый слой начал формироваться, когда атмосфера приобрела кислород, и с тех пор защитил нашу планету от вредных солнечных лучей и сделал возможной жизнь на поверхности Земли.
Обнаружение изотопных аномалий, о которых раньше никто не подозревал, добавляет новый инструмент для исследования взаимосвязей между изменениями в химии атмосферы и изменением климата. Детальные исследования кернов полярного льда и открытых отложений в сухих долинах Антарктики могут улучшить наше понимание истории озоновой дыры.
Первоисточник: Пресс-релиз Института Карнеги
