Давление на древней Земле оказалось в два раза ниже современного

Международная команда исследователей изучила следы газовых пузырьков в базальтовых породах и пришла к выводу, что атмосферное давление на древней Земле было почти в два раза ниже современного. Ученые предполагают, что это связано с низким содержанием азота в атмосфере. Работа авторов вышла в журнале Nature.

Ученые из Вашингтонского университета, Университета Западной Австралии и Музея природы и науки в Денвере изучали отложения времен архея в районе Пилбара в Австралии. Они рассматривали следы газовых пузырьков, найденные в базальтовых породах Бунгал. Эти породы относятся к позднему архею — их возраст составляет приблизительно 2,75 миллиардов лет.

Опираясь на разницу в размере пузырьков, который на поверхности пород зависит только от атмосферного давления, а глубже начинает зависеть еще от давления материала, и на свойства самого вулканического базальта, авторы работы дали приблизительную оценку давления на Земле в период позднего архея. Среднее давление оказалось достаточно низким 0,23±0,23 бара. Основываясь на своих предыдущих исследованиях, ученые скорректировали лимит до значения от 0,52 до 1,1 бар, при этом в качестве наиболее вероятной версии авторы, значение именно в 0,52 бар. Для сравнения, атмосферное давление на Земле сейчас равно 1,01 барам.

Это позволяет также восстановить и другие особенности жизни на древней Земле. Авторы работы говорят о том, Солнце в те времена светило приблизительно на 20 процентов слабее, однако оледенения поверхности планеты не наблюдалось, а значит, что что-то позволяло воде не замерзать. Ранее считалось, что сохранять тепло помогает плотная атмофера, которая поглощала инфракрасное излучение, но открытие ученых поставило эту гипотезу под сомнение. По их мнению, тепло сохранялось благодаря таким парниковым газам, как метан, а содержание азота было ниже.

«Уровень газообразного азота заметно колебался на протяжении истории Земли, во всяком случае ранней ее истории, причем таким образом, о котором люди даже не задумывались. Людям придется переписывать учебники», — комментирует один из авторов исследования

Кроме того, температура кипения воды из-за более низкого давления была ниже — 58 градусов Цельсия при среднем значении в 0,23 бар. Это говорит о том, что скорости протекания химических реакций в период архея также были другими.

В будущем исследователи планируют продолжить работу, попытавшись найти другие породы для подтверждения результатов и изучив, как атмосферное давление менялось с течением времени.

Кристина Уласович