Атмосфера нашей планеты изменилась под влиянием ее движения
Ученые выяснили, что вращение Земли постепенно замедляется. Это явление может объяснить появление кислорода в атмосфере, необходимого для жизни. С момента своего формирования, около 4,5 миллиардов лет назад, скорость вращения планеты уменьшилась, что привело к удлинению суток.
Исследование подчеркнуло, что замедление не заметно в рамках человеческой жизни, оно оказало значительное влияние на течение исторических эпох. Согласно исследованию, проведенному в 2021 году, увеличение продолжительности суток коррелирует с нарастанием содержания кислорода в атмосфере Земли. Ученые выяснили, что сине-зеленые водоросли, которые начали активно размножаться около 2,4 миллиарда лет назад, смогли производить больше кислорода в процессе фотосинтеза именно из-за увеличения продолжительности суток.
Микробиолог Грегори Дик отметил: «Наши исследования показывают, что скорость вращения Земли и, соответственно, длительность суток, могли сыграть важную роль в насыщении атмосферы кислородом».
Ученые выяснили, что вращение Земли замедляется в результате гравитационного воздействия Луны, которая постепенно удаляется от планеты. Древние окаменелости показывают, что 1,4 миллиарда лет назад продолжительность суток составляла всего 18 часов, а 70 миллионов лет назад — 23,5 часа. В настоящее время Земля выигрывает примерно 1,8 миллисекунды за столетие.
Важно отметить, что именно в период Великого окисления цианобактерии начали вырабатывать кислород в больших объемах, что привело к резкому увеличению его содержания в атмосфере
Научное сообщество продолжает исследовать, почему именно тогда произошло Великое окисление. Для изучения этого процесса исследователи соединили свои усилия на различных площадках, включая карстовую воронку Мидл-Айленд на озере Гурон, где обнаружены микробные коврики, аналогичные тем, что производили кислород миллиарды лет назад.
Исследования показали, что в ночное время белые микробы поднимаются на поверхность, а с наступлением дня цианобактерии берут на себя главную роль в фотосинтезе. Однако, как обнаружили ученые, начинается этот процесс не сразу: требуется время, чтобы фиолетовые цианобактерии начали активно выделять кислород.
Океанограф Брайан Арбек предположил, что изменения в продолжительности светового дня могли оказать влияние на способность микробов производить кислород.
Для проверки этой гипотезы было проведено множество опытов как в лабораторных условиях, так и в естественной среде обитания. Ученые использовали моделирование, чтобы проанализировать зависимость между солнечным светом и производством кислорода. Они выяснили, что выделение кислорода ограничивается скоростью молекулярной диффузии, что создает тонкое разделение между количеством света и производимым кислородом.
Результаты исследований позволили создать глобальные модели уровней кислорода на Земле. Ученые обнаружили, что удлинение дней способствовало увеличению кислорода не только во время Великого окисления, но и в ходе более позднего неопротерозойского события, произошедшего примерно 550-800 миллионов лет назад.
«Существует фундаментальная связь между продолжительностью суток и количеством кислорода, производимого микробами», — отметил Арджун Ченну.
Комментарии