Ziemia i jej atmosfera dzisiaj. Źródło zdjęcia: NASA. Kliknij, aby powiększyć.
Washington, D.C.? CSI? techniki stosowane na minerałach ujawniają kroki, które doprowadziły do ewolucji atmosfery na Ziemi. Prezydent Mineralogical Society of America, Douglas Rumble, III, z Laboratorium Geofizycznego Carnegie Institution, opisuje zestaw technik i badań w ciągu ostatnich pięciu lat, które doprowadziły do wzrostu konsensusu wśród społeczności naukowej co do tego, co się wydarzyło ochronna warstwa ozonowa i atmosfera na naszej planecie. Jego przełomowy artykuł na ten temat pojawia się w amerykańskim mineralogu w maju / czerwcu.
„Skały, skamieliny i inne relikty naturalne zawierają wskazówki dla starożytnych środowisk w postaci różnych proporcji izotopów” - atomowe warianty pierwiastków o tej samej liczbie protonów, ale różnej liczbie neutronów? wyjaśnił Rumble. Na przykład woda morska, woda deszczowa, tlen i ozon mają różne proporcje lub odciski palców izotopów tlenu 16O, 17O i 18O. Wietrzenie, woda gruntowa i bezpośrednie osadzanie się aerozoli atmosferycznych zmieniają proporcje izotopów w skale, odsłaniając wiele o klimacie z przeszłości. Artykuł Rumble'a opisuje, w jaki sposób geochemicy, mineralogi i petrologowie badają anomalie izotopów tlenu i siarki, aby poskładać razem to, co stało się z naszą atmosferą sprzed około 3,9 miliarda lat temu, kiedy skorupa naszej planety właśnie się formowała i nie było tlenu w atmosferze, do prymitywnego dotlenionego świata 2,3 miliarda lat temu, a następnie do teraźniejszości.
Prace detektywistyczne obejmują panteon naukowców, którzy analizowali minerały powierzchniowe z całego świata, używali rakiet i balonów do próbkowania stratosfery, gromadzili i badali rdzenie lodowe z Antarktydy, przeprowadzali eksperymenty laboratoryjne i przeprowadzali modele matematyczne. Synteza z różnych pól i technik wskazuje, że światło ultrafioletowe (UV) ze Słońca jest ważną siłą napędową ewolucji atmosfery. Słoneczne fotony UV napędzają wytwarzanie ozonu w atmosferze i wytwarzają ozon wzbogacony w 17O i 18O, pozostawiając w ten sposób charakterystyczną sygnaturę izotopową. Warstwa ozonowa zaczęła się formować, gdy atmosfera zyskiwała tlen, i od tego czasu ochroniła naszą planetę przed szkodliwymi promieniami słonecznymi i umożliwiła życie na powierzchni Ziemi.
Odkrycie anomalii izotopowych, o których wcześniej nie podejrzewano, stanowi nowe narzędzie do badania związków między zmianami chemii atmosfery a zmianami klimatu. Szczegółowe badania rdzeni lodowo-polarnych i odsłoniętych złóż w suchych dolinach Antarktydy mogą poprawić nasze zrozumienie historii dziury ozonowej.
Oryginalne źródło: Carnegie Institution News Release
