據估計,古老的海鹽大約有20億年的歷史,這使地球大氣如何轉化為可以支持生命的氧化環境。
大氧化事件
研究人員認為,在2.4至23億年前,地球大氣中氧氣的出現是由能夠光合作用的藍細菌,所以可以接受二氧化碳並產生並發出氧氣。
然而,科學家過去尚不確定氧氣水平的升級是否是一個逐步的過程,它花費了數百萬年的時間,還是這是一個迅速的事件。新研究的發現提供了證據,表明地球的氧合涉及大量的氧氣產生。
在發表在《雜誌》上的一項研究中科學3月22日,普林斯頓大學地球化學家克拉拉·布拉特勒(ClaraBlättler)及其同事發現大氧化事件大約在23億年前發生的,當時自由氧氣出現在地球大氣中,這很快。結晶的鹽岩石表明,氧氣不是在緩慢的滴流中出現,而是像消防人一樣爆裂。
鹽晶體
當原始海水蒸發時,從俄羅斯一個120萬個深洞中提取的結晶鹽岩被拋在後面,這使科學家暗示了超過20億年前的地球大氣層和海洋的成分。
礦物沉積物中存在的大量硫酸鹽提供了氧氣產生增加的線索。當硫與氧反應時,產生硫酸鹽。
礦物質沉澱的原始海水含有高濃度的硫酸鹽,如今至少佔硫酸鹽的30%。研究人員說,這遠高於以前想像的。
“蒸發礦物礦物質提供了一種強大的約束,即海洋硫酸鹽濃度至少為10 mmol/kg,代表了相當於超過20%的現代海洋 - 大氣氧化能力的氧化劑儲層,“研究人員”寫在他們的研究中。
“這些結果表明,在地球氧合中,在這種臨界過渡過程中積累了大量的表面氧化劑。”
是什麼原因導致地球的快速氧合?
目前尚不清楚地球迅速氧合的背後是什麼。布萊特勒說,氧氣的迅速湧入可能是由於海洋或陸地中的反饋週期的重要變化所致。這也可能是由於微生物產生的氧氣量大幅增加。
“無論哪種方式,這都比我們以前的理解要戲劇化得多。”說。