火山气体可以解释关于地球上大气氧的升高的长期拼图

这些大约2亿多年前的化石群巨型土墩位于南非。对于规模，请注意一个人在顶级中心的悬挂腿。这些层状矿物质被微生物的群落存放在古代海岸线上，包括产生氧气的光合细菌。新的研究表明，对于数百万年来，这些微生物产生的氧气与火山气体反应，然后在大约24亿年前在地球大气中积累。

在大氧化事件期间，氧气首先在地球大气中积累了大约24亿年前。一直是一个长期的拼图一直是地质线索表明早期细菌是光合作用和泵出氧气前几百百万年。这一切都在哪里？

有些东西阻止了氧气的崛起。岩石数十亿岁的新诠释发现火山气体是可能的罪魁祸首。华盛顿大学领导的研究于6月份在开放式期刊自然通信中发表。

“这项研究恢复了大气氧气的演变的经典假设，”地球和空间科学博士后研究人员的铅作者Shintaro Kadoya表示。“数据表明，地球地幔的演变可以控制地球气氛的演变，并且可能是生命的演变。”

从科马蒂河谷的古老的小孔石熔岩在南非。请注意右侧的工具。共同作者使用来自超过30亿多年前的这些类型的熔岩来了解地幔的化学改变。

多细胞寿命需要集中的氧气供应，因此氧气的积累是地球上氧气呼吸生命的演变的关键。

“如果在本研究表明，随着地幔控制的大气氧气的变化，地幔最终可能会设置生命的演变的节奏，”卡达亚说。

新的工作在2019篇论文上建立，发现早期的地球的地幔远低于氧化，或者含有更多可以与氧气反应的物质，而不是现代地幔。从包括南非和加拿大的地点收集了对古代火山岩的研究，高达35.5亿岁。

罗伯特·克拉斯（Robert Nicklas）在马里兰大学的Igor Puchtel of Mariphtel，以及Ariel Anbar在亚利桑那州立大学的Ariel Anbar是2019年研究的作者之一。它们也是新论文的共同作者，看着地幔的变化是如何影响逃到表面的火山气体。

Archean Eon，只有在地球上普遍存在的微生物生活时，比今天更有火山。通过岩浆灌注火山喷发 - 即使在火山未爆发时，熔融和半熔岩的混合物以及逃逸的气体。

其中一些气体与氧气反应或氧化，形成其他化合物。发生这种情况是因为氧气往往渴望电子，因此具有一个或两个松散保持电子的任何原子与其反应。例如，火山释放的氢与任何游离氧气结合，从而从大气中除去氧气。

地球地壳下方的地球披风或岩石层的化学化妆，最终控制来自火山的熔岩和气体的类型。较少氧化的早期披风会产生更多的气体，如氢气，其与游离氧合并。2019年的论文表明，马特尔从35亿年前逐渐氧化于今天。

新的研究结合了来自古代沉积岩石的证据的数据结合了古代沉积岩石，在25亿年前在25亿年前出现了倾翻点，当微生物产生的氧气克服其对火山气体的损失并开始积聚在大气中时。

“基本上，可氧化的火山气体供应能够在光合作用后吞噬光合氧数数亿多年的光合氧，”地球和空间科学教授联合作用的大卫库林说。“但随着地幔本身变得更加氧化，释放了更少的可氧化火山气体。当没有足够的火山气体时，氧气淹没了空气。“

这对理解地球上复杂生活的出现以及其他行星的可能性有影响。

“研究表明，在考虑行星表面和生命的演变时，我们不能排除一个星球的地幔，”卡达尤说。

参考：

“地幔数据意味着可氧化火山气体的衰落可能引发了巨大的氧化，”罗德·卡托达，罗伯特·卡琳，罗伯特W.Nicklas，Igor S. Puchtel和Ariel D.Anbar，2220年6月2日，自然传播.DOI：
10.1038 / s41467-020-16493-1

“Archean-MortrooZoic边界的”世俗地幔氧化：来自科马蒂斯和Picrites的V分区的证据“由Robert W. Nicklas，Igor S. Puchtel，Richard D. Ash，Philip M. Piccoli，Eero Hanski，Eoers Hanski，Euer G. Nisbet，Pedro Waterton，D. Graham Pearson和Ariel D. Anbar ，2019年2月1日，Geochimica等Cosmochimica Acta.doi：
10.1016 / J.GCA.2019.01.037

这项研究是由美国国家科学基金会资助的。