forskning

Hvorfor skjedde en oksygenkatastrofe på jorden og hvordan påvirket månen den

Mye oksygen i atmosfæren vårplaneter dukket ikke opp umiddelbart. Før den dukket opp, levde organismer i havene som ikke trengte oksygen. Mikrober var i stand til å syntetisere organiske molekyler ved å bruke solens energi til dette. Enkelt sagt var de i stand til fotosyntese, men det ble ikke frigjort oksygen. Situasjonen endret seg for 3,5 milliarder år siden, da cyanobakterier i stand til oksygenfotosyntese oppsto. Riktignok i tilstrekkelige mengder dukket ikke gassen som var nødvendig for livet vårt opp på planeten umiddelbart, men etter omtrent en milliard år. Som et resultat døde bakterier som var vant til et oksygenfritt miljø ut eller gikk til havets dyp, og nye organismer tok deres plass. Men hvorfor tok det en milliard år før oksygen dukket opp? Forskere sier at jorden ville ha trengt enda lenger hvis ikke for en hendelse som hjalp cyanobakterier til å endre atmosfæren og radikalt påvirke livet på planeten.

På jorden for 3,5 milliarder år siden, da dagen varte i 6 timer, var det ikke oksygen i atmosfæren

Oksygen i jordens atmosfære - hva akselererte dets utseende?

Oksygennivået på jorden har øktjevnt, men trinnvis, det vil si i noen øyeblikk, økte metningshastigheten til atmosfæren med den. Derfor oppsto antagelsen om at noe bidro til denne prosessen.

En gruppe forskere ledet av Judith Klatt fraMax Planck Institute for Marine Microbiology, la frem en interessant forklaring på hva som skjedde på planeten for flere milliarder år siden. Ifølge forskere var mikroorganismer i stand til å frigjøre mer oksygen til atmosfæren som følge av økningen i lengden på dagslyset. I disse fjerne tider roterte jorden mye raskere enn den gjør nå. Derfor var varigheten av dagen kortere - ca 6 timer. Følgelig varte dagslyset bare noen få timer.

Dette reiser spørsmålet, hva er forskjellen mellom å skilleoksygen til bakterier - en lang dag på jorden og en lang natt eller en kort dag og en kort natt? Tross alt har mengden av innkommende sollys på jorden ikke endret seg. Men, som det viser seg, er det en forskjell.

Metningen av atmosfæren med oksygen akselererte på grunn av nedgangen i hastigheten på jordens rotasjon

Hvordan lengden på dagen påvirket oksygenet i atmosfæren

Judith Klatt med en gruppe forskere fraUniversity of Michigan studerte vann i et synkehull på Middle Island (en øy ved Lake Huron). Grunnvann siver inn fra bunnen, mens nivået av oksygeninnhold er ekstremt lavt. Med andre ord er forholdene lik de som var på planeten vår i milliarder av år før oksygenet dukket opp i atmosfæren.

Det er hovedsakelig to typer mikrober som lever i vann -lilla cyanobakterier som produserer oksygen, og hvite svoveloksiderende bakterier. Den første genererer energi ved hjelp av sollys, den andre - ved hjelp av svovel. For å overleve utfører disse bakteriene en slags "dans" hver dag.

Nesten alt oksygenet i atmosfæren kommer fra cyanobakterier.

Du finner enda mer materiale om hvordan livet på jorden oppsto på vår Yandex.Zen-kanal.

Fra skumring til daggry, svovelspisende bakterierplassert på overflaten, det vil si over cyanobakteriene, og blokkerer deres tilgang til sollys. Når solen kommer frem om morgenen, beveger svoveletere seg ned og cyanobakterier stiger til overflaten for å starte fotosyntese og produsere oksygen. Men fra det øyeblikket solen står opp til prosessen med fotosyntese starter, går det flere timer. Det vil si at det viste seg at cyanobakterier liker å "stå opp sent". I dette tilfellet påvirker lengden av dagslys direkte mengden oksygen som produseres av bakterier.

Hvorfor bremset jordens rotasjon?

Jorden for 3,5 milliarder år siden roterte med utroligehøy hastighet, men situasjonen endret seg med månens utseende. Tyngdekraften begynte å virke på jorden. I tillegg oppsto det tidevann og ebbe, noe som også bidro til å bremse planetens rotasjon.

Vi skylder månen til utseendet til moderne liv på planeten

Den første kraftige retardasjonen av jorden skjedde 2.5milliarder år siden, og det faller akkurat sammen med perioden da oksygeninnholdet i atmosfæren økte kraftig. Som et resultat skjedde den såkalte "oksygenkatastrofen". Deretter stoppet nedbremsingen av rotasjonen i rundt én milliard år. Dette falt sammen med en periode da det ikke var noen akselerasjon i økningen i oksygennivået i atmosfæren. For rundt 600 millioner år siden avtok planetens rotasjon igjen, og i løpet av denne tidsperioden er det også et hopp i oksygennivået. Forresten, rotasjonshastigheten til planeten vår er ustabil den dag i dag. For eksempel, i 2020, ble dens akselerasjon notert.

Abonner på vår Telegram-kanal for ikke å gå glipp av vitenskapelige forklaringer av naturens mest spennende mysterier, samt for å være klar over de siste oppdagelsene.

Sammenligner mønsteret for å bremse jordens rotasjon ogmetning av atmosfæren med oksygen, kom forskerne til konklusjonen at det er en sammenheng mellom disse prosessene. De nevnte studiene på Middle Island, som er beskrevet i tidsskriftet Nature Geoscience, ble nøkkelen til gåten.

Av det foregående kan det konkluderes atDet var Månen som ble drivkraften for fødselen av liv på jorden i den formen den eksisterer i nå. Riktignok påvirket månen bare indirekte, bare solen og cyanobakterier tok en direkte del i syntesen av oksygen. Men det paradoksale er at solen i fremtiden kan frata jorden oksygen og ødelegge planter og cyanobakterier.