Международная группа ученых из Йельского университета и Сингапура разработала революционную модель, позволяющую определить момент, когда кислотность древних океанов Земли достигла уровня, способного поддерживать жизнь.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, возглавили профессор наук о Земле и планетах Джун Коренага и его бывший аспирант Мэн Го, ныне работающий в Наньянском технологическом университете в Сингапуре. Ученые создали комплексную модель, учитывающую взаимодействие всех основных компонентов земной системы – атмосферы, океана, земной коры и мантии.
Древние океаны Земли были значительно более кислыми, чем современные воды с pH около 8. Многие исследователи считают, что синтез органических молекул крайне затруднен при pH ниже 7, поэтому определение времени нейтрализации океанов имеет решающее значение для понимания происхождения жизни.
Кислотность океана в значительной степени зависит от уровня углекислого газа в атмосфере. На концентрацию CO₂ влияют химические реакции с континентами и океанической корой, процессы субдукции, погружающие углекислый газ в недра Земли, а также вулканическая активность, выбрасывающая CO₂ в атмосферу.
Коренага и Го тщательно откалибровали параметры для каждого компонента земной системы, объединив их в единую модель. Исследование опиралось на предыдущие работы группы Коренага по эволюции континентальной коры и физике магматических океанов.
Результаты моделирования показали, что Земле потребовалось около 500 миллионов лет для нейтрализации кислотности океана до уровня, способного поддерживать жизнь в глобальном масштабе. Хотя небольшие участки с более нейтральным pH могли существовать и раньше, их размеры были недостаточны для устойчивого развития живых организмов.
Это исследование не только проливает свет на ранние процессы формирования Земли, но и помогает лучше понять, как эти древние механизмы влияют на современный климат планеты.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, возглавили профессор наук о Земле и планетах Джун Коренага и его бывший аспирант Мэн Го, ныне работающий в Наньянском технологическом университете в Сингапуре. Ученые создали комплексную модель, учитывающую взаимодействие всех основных компонентов земной системы – атмосферы, океана, земной коры и мантии.
Древние океаны Земли были значительно более кислыми, чем современные воды с pH около 8. Многие исследователи считают, что синтез органических молекул крайне затруднен при pH ниже 7, поэтому определение времени нейтрализации океанов имеет решающее значение для понимания происхождения жизни.
Кислотность океана в значительной степени зависит от уровня углекислого газа в атмосфере. На концентрацию CO₂ влияют химические реакции с континентами и океанической корой, процессы субдукции, погружающие углекислый газ в недра Земли, а также вулканическая активность, выбрасывающая CO₂ в атмосферу.
Коренага и Го тщательно откалибровали параметры для каждого компонента земной системы, объединив их в единую модель. Исследование опиралось на предыдущие работы группы Коренага по эволюции континентальной коры и физике магматических океанов.
Результаты моделирования показали, что Земле потребовалось около 500 миллионов лет для нейтрализации кислотности океана до уровня, способного поддерживать жизнь в глобальном масштабе. Хотя небольшие участки с более нейтральным pH могли существовать и раньше, их размеры были недостаточны для устойчивого развития живых организмов.
Это исследование не только проливает свет на ранние процессы формирования Земли, но и помогает лучше понять, как эти древние механизмы влияют на современный климат планеты.