Вчені "розкрили" бульбашки повітря віком 1,4 млрд років

Кристали звичайної кам'яної солі раптово стали "архівом" атмосфери Землі, що існувала задовго до динозаврів.

Команда під керівництвом аспіранта RPI Джастіна Парка і професора Моргана Шаллера вивчила включення рідини і газу в галіті віком близько 1,4 млрд років з північного Онтаріо - і тим самим просунула прямі вимірювання складу стародавнього повітря на гігантський термін назад.

Як пояснюють дослідники, у мезопротерозої на місці нинішньої Канади існував мілководний басейн, що нагадував сучасні гіперсолоні западини на кшталт Долини Смерті: вода випаровувалася, випадали кристали солі, а всередині них запечатувалися мікроскопічні "кишені" розсолу і бульбашки повітря. Ці капсули виявилися майже ідеальними сховищами - кристали потім були поховані опадами і залишалися ізольованими від зовнішнього середовища сотні мільйонів років.

Головна складність була не в тому, щоб знайти включення, а в тому, щоб коректно "прочитати" їх: у кристалі одночасно присутні і газ, і розсіл, а кисень і вуглекислий газ поводяться у воді інакше, ніж у повітрі. За даними RPI, Парку допомогли спеціально зібрані лабораторні установки і методика, що дає змогу враховувати розподіл газів між водною і газовою фазами й отримувати точніші оцінки давньої атмосфери.

Результати виявилися несподіваними. По-перше, рівень кисню, згідно з вимірюваннями, досягав приблизно 3,7% від сучасного - це вище, ніж багато хто очікував для епохи, яку геологи іноді іронічно називають "нудним мільярдом". По-друге, CO₂ був приблизно в 10 разів вищим за нинішній, що могло підтримувати клімат, який можна було б порівняти з сучасним, незважаючи на більш тьмяне стародавнє Сонце.

Звідси виникає інтригуюче питання: якщо кисню було достатньо, щоб теоретично "потягнути" складне багатоклітинне життя, чому тварини з'явилися набагато пізніше? Автори підкреслюють, що їхній зразок - це лише "знімок" геологічного часу: можливо, він зафіксував короткочасний сплеск кисню, а не стійку норму для всієї епохи.

Вчені також пов'язують відносно підвищений кисень з еволюційними змінами у світі водоростей: червоні водорості з'явилися приблизно в цей період і могли помітно вплинути на виробництво кисню в глобальному масштабі.