Ученые обнаружили следы самого древнего кислорода на Земле
Международная группа исследователей под руководством профессора Роберта Фрея обнаружила следы первых кислородных процессов, которые происходили 3,8 миллиардов лет назад. Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.
Ученые изучили образцы железистых пород формации Исуа в Гренландии, возраст которых достигал 3,7-3,8 миллиардов лет. Образцы представляли собой морские отложения из чередующихся слоев диоксида кремния и гидроксидов железа. При этом на химический состав осадочных пород повлияли окислительно-восстановительные процессы, которые происходили в древнем океане и зависели, в свою очередь, от обменных процессов между гидросферой, атмосферой и сушей.
Ученые определили соотношение изотопов хрома в кремниевых и железистых слоях морских отложений. При этом ученые опирались на тот факт, что в присутствие атмосферного кислорода на поверхности суши происходит окислительное выветриванию пород. При этом тяжелый изотоп хрома, 53Cr, в большей степени вымывается и переносится реками в океаны, чем 52Cr. Также исследователи подробно изучили минеральный состав осадочных пород, чтобы исключить влияние на изотопный состав вторичных гидротермальных процессов.
Результаты исследования продемонстрировали небольшое смещение соотношения изотопов хрома в сторону более тяжелого изотопа 53Cr. Это указывает на то, что некоторое количество атмосферного кислорода появилось на Земле еще 3,8 миллиарда лет назад, во время архейского эона. Пока еще трудно определить, какое могло быть точное содержание кислорода в атмосфере в то время, однако ученые считают, что его появлению могли способствовать примитивные фотосинтезирующие организмы.
Примерно 2,4 миллиарда лет назад произошло глобальное изменение состава атмосферы Земли, известное как кислородная катастрофа. Ее результатом стало появление больших концентраций свободного атмосферного кислорода. При этом общий характер атмосферы поменялся с восстановительного на окислительный, что привело к появлению сообществ
. Также кислородная катастрофа стала причиной
, которое длилось около 300 миллионов лет.
Александр Еникеев
В чем особенность исследований Blue Sky
Бывает, что ученые не представляют, каким будет конечный результат их работы и найдет ли она в обозримом будущем практическое применение. Высокорисковые исследования принято называть Blue Sky Science, или «наукой голубого неба». В 2022 году в России прошел первый конкурс «Blue Sky Research — Искусственный интеллект в науке», в котором участвовали исключительно такие проекты. А до 27 февраля 2023 года идет прием заявок на участие в конкурсе 2023 года, посвященном исследованиям на стыке искусственного интеллекта и АПК, пищевых технологий. Ко Дню российской науки, который отмечается в России 8 февраля, мы поговорили с молодыми учеными — финалистами первого конкурса. Рассказываем про их проекты, интересы и науку уровня Blue Sky.