古代の微小隕石は,酸素に富んだアルカイア上層大気を示唆している
Andrew G Tomkins1, Lara Bowlt1, Matthew Genge2,3
1School of Earth, Atmosphere and Environment, Monash University, Melbourne, Victoria 3800, Australia.
Nature
|May 13, 2016
まとめ
初期の地球の上層大気圏は,現在の酸素レベルに似ている可能性があり,以前の仮定に異議を唱えた. 化石の微小隕石は 27億年前に高濃度の酸素が存在していたことを示唆しています
科学分野:
- 地化学
- 古代気候学
- 惑星科学
背景:
- 初期の地球の大気は,約24億年前の大酸化事件の前に,非常に低い酸素 (O2) レベル (現在の<0.001%) を有していたと考えられています.
- 過去の研究は,アーカイア期上層大気の分析方法が不足しているため,下層大気の組成に焦点を当てていました.
- 化石の微小隕石は 上層大気圏の条件を 新しい形で示しています
研究 の 目的:
- 化石微小隕石を用いて,アルカイア上層大気中の酸素濃度を調査する.
- 上層大気中の酸素濃度が 下層大気圏とアーカイアン時代に 大きく異なっていたか調べる
主な方法:
- オーストラリアのピルバラ地域にある27億年前の石灰岩から微小隕石の化石を採取.
- 微小隕石から形成された宇宙球体内の鉄ニッケル (FeNi) 金属の酸化状態の分析.
- 異なる大気条件下で微小隕石の酸化プロセスをモデル化.
主要な成果:
- 微小隕石は磁石 (Fe3O4) と保存されたウスティット (FeO) +金属の球体を形成し,高海拔 (75〜90 km) で融解したときに酸化が発生したことを示しています.
- 酸化パターンは,アルカイア上層大気中の酸素濃度が現在のレベルに似ていることを示唆している.
- O2と一酸化炭素の比率は,一酸化炭素の阻害の影響を受けず,酸化を可能にするほど高かった.
結論:
- 古代の上層大気中の酸素レベルは,下層大気中のデータから推測されたものよりかなり高かったのかもしれません.
- 海底のピライトの異常な硫黄同位体シグネチャーは 上層と下層の間の限られた大気混合を示唆しています
- これは,潜在的に酸素が豊富な上層と無酸素の表面条件を持つ層状の大気を暗示しています.
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