Micrometeoritos antiguos que sugieren una atmósfera superior arcaica rica en oxígeno

Área de la Ciencia:

• Geoquímica
• Paleoclimatología
• Ciencias planetarias

Sus antecedentes:

• Se cree que la atmósfera de la Tierra temprana tenía niveles muy bajos de oxígeno (O2) (<0.001% de la actual) antes del Gran Evento de Oxidación hace ~2.4 mil millones de años.
• Los estudios anteriores se centraron en la composición de la atmósfera inferior, careciendo de métodos para analizar la atmósfera superior de Archaean.
• Los micrometeoritos fósiles ofrecen un nuevo sustituto para las condiciones atmosféricas superiores.

Objetivo del estudio:

• Para investigar las concentraciones de oxígeno de la atmósfera superior del Arqueo utilizando micrometeoritos fósiles.
• Para determinar si los niveles de oxígeno de la atmósfera superior diferían significativamente de la atmósfera inferior durante el Arqueo.

Principales métodos:

• Extracción de micrometeoritos fósiles de piedra caliza de hace 2.700 millones de años en la región de Pilbara, Australia.
• Análisis del estado de oxidación del metal hierro-níquel (FeNi) en las esferas cósmicas formadas a partir de micrometeoritos.
• Modelado de los procesos de oxidación de micrometeoritos bajo diferentes condiciones atmosféricas.

Principales resultados:

• Los micrometeoritos formaron esferas de magnetita (Fe3O4) y wüstita preservada (FeO) + metal, lo que indica que la oxidación ocurrió mientras se fundía a grandes altitudes (75-90 km).
• Los patrones de oxidación sugieren que las concentraciones de oxígeno en la atmósfera superior del Arqueo eran similares a los niveles actuales.
• La relación O2 / monóxido de carbono fue lo suficientemente alta como para permitir la oxidación, no afectada por la inhibición del monóxido de carbono.

Conclusiones:

• Los niveles de oxígeno de la atmósfera superior de Archaean pueden haber sido significativamente más altos de lo que se infería previamente de los datos de la atmósfera inferior.
• Las firmas anómalas de isótopos de azufre en la pirita del fondo marino sugieren una mezcla atmosférica limitada entre las capas superior e inferior.
• Esto implica una atmósfera estratificada con capas superiores potencialmente ricas en oxígeno y condiciones de superficie anóxicas.