27億年前，地球大氣可能超過三分之二的二氧化碳。這一發現來自一項新的研究，該研究模擬了古老的氣氛如何與落在天空中的宇宙塵埃相互作用。
這樣的二氧化碳 - 富含碳的氣氛研究人員建議1月22日在科學進步。反過來，這可能有助於回答一個數十年來的難題，稱為“淡淡的年輕太陽悖論：''當太陽比現在大約30％變暗時，地球上可能存在液態海洋（如何存在）（SN：13/4/18）
大氣二氧化碳在大氣中的估計，該二氧化碳在持續40億至25億年前的二氧化碳差異很大。西雅圖華盛頓大學的天體生物學家歐文·萊默（Owen Lehmer）說：“目前的估計範圍約為三個數量級，比現在多了10倍。”因此，科學家已經尋找可以縮小該範圍的數據。
輸入一組59個從澳大利亞西北部Pilbara地區嵌入27億年曆史的石灰石中的59個微型歷史。這些精心保存的隕石首先在2016年的一項研究中描述自然，並且仍然是有史以來最古老的化石隕石，大約是900，000年。因此，他們罕見地瞥見了一個失落的世界的氣氛。
岩石的微小碎片，沒有比人的頭髮寬，在古代地球的氣氛中放大。微觀流星由鐵和鎳製成，隨著它們墜落，融化，然後重新凍結，然後降落在海洋中並沉入海底。在那裡，他們慢慢地被石灰石吞噬了。
在其短暫的部分熔融狀態中，微量歷史與地球大氣層化學反應。一些大氣中的氣體（無論是氧氣還是二氧化碳）氧化了鐵，搶購電子並將原始礦物轉化為新的礦物質。
基於對十幾種微量通量的化學分析，2016年的原始研究表明，鐵氧化程度指出了27億年前的令人驚訝的富氧上層大氣，與當今20％的氧氣沒有不同。
萊默說，但是這個答案從來沒有完全令人滿意。
基於大將露頭收集的數據，科學家通常同意，大氣層在大氣層的大氣中很少有氧氣。因此，許多氧氣更高的氧氣將意味著層蛋糕狀的分層，在不同的高度下具有兩個非常不同的大氣組成。
萊默說：“目前尚不清楚這是不可能的，但是很難想像在這種狀態下的氣氛。” “我們在陸地行星上看到的每種氣氛都充分混合在一起，”漩渦，渦流和混亂的空氣攪動。 “湍流混合阻止分層發生。”
因此，萊默（Lehmer）和他的同事們決定解決房間裡的大象。如果二氧化碳而不是氧氣是為了氧化鐵怎麼辦？兩者都可以是氧化劑，儘管游離氧反應比在CO中結合的氧氣更快2。萊默說：“如果您不能有分層的氣氛，那麼認為幾乎沒有氧氣是合理的。”
為了測試二氧化碳能夠氧化快速移動的微型通訊員的含量如何，團隊模擬了約15,000塊宇宙灰塵的旅程，大小從2到約500微米，因為它們進入了地球大氣層並陷入了地面。岩石的微小岩石從各個角度湧入，以不同的速度移動，改變了它們的融化程度。該團隊還使岩石經過了一系列二氧化碳濃度的大氣，從2％到85％的數量。
模擬表明，由至少70％的二氧化碳組成的大氣可能已經氧化了微量通量的大氣層，而不是富含氧氣的上層大氣層的分層大氣層。該團隊說，這也與其他證據表明，在大帝期間表明二氧化碳主導的氣氛，包括對岩石風化的古代土壤的分析。
這樣的公司2富含的氣氛，以及健康劑量更強的溫室氣甲烷，也可能創造一個溫暖的溫室世界。這可能使它成為淡淡的年輕太陽悖論的長期答案。
萊默說：“這也許無法解決整個難題。但是它構成了重要的作品。”
“他們確實有一點，”倫敦帝國學院的行星科學家馬修·史奇（Matthew Genge）說，2016年的合著者自然學習。 Genge承認，即使在那時，可能存在分層的氣氛令人驚訝。他說，但是關於氧氣或二氧化碳是否負責氧化宇宙灰塵，“我認為陪審團仍在出局”。
萊默的團隊的模擬建議2本可以用鐵反應足夠快，以氧化岩石的外層，甚至完全氧化它們。但是，對反應時間的模擬“是理想的情況”，Genge說。 “在這些條件下，反應盡可能快，”但是這種快速的反應可能並不現實。對實際的微型通訊的更多化學分析可能會幫助科學家在模擬上施加逼真的界限。
這是“有一些小岩石讓我們在地面上方的氣氛上進行地質學，” Genge說。 “令人興奮的是，這些仍然落在我們周圍的微小粒子使我們可以追溯到很遠的時間。”
