Kometer bidrog til jordens atmosfære, siger undersøgelse af 3 milliarder år gamle mineraler

Forskere har afsløret, at noget af Jordens atmosfære kan være blevet bragt til planeten af ​​kometer for milliarder af år siden.

Mysteriet om, hvordan Jordens atmosfære blev dannet, har længe forvirret videnskabsmænd. Nogle forskere mener, at kometer oprindeligt kunne have bragt noget af vandet, organiske og atmosfæriske molekyler til Jorden, der nu udgør dens liv.

Nu en ny undersøgelse, udgivet i Naturkommunikation , af forskere fra University of Manchester, Storbritannien, Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG) og Université de Lorraine (Nancy, Frankrig), har fundet beviser for at understøtte teorien.

Forskerne har analyseret små prøver af gammel luft fanget i vandbobler fundet i mineralet, kvarts, som går mere end tre milliarder år tilbage. Holdet fandt ud af, at luften i klipperne delvist består af en ekstremt sjælden form af det kemiske element, xenon. Det er kendt som U-Xe, og det, der gør det så sjældent, er, at det normalt ikke findes på Jorden. Komponenten er ikke til stede i jordens kappe, det findes heller ikke i meteoritter.

Derfor, holdet mener, at U-Xe må være blevet tilføjet til Jorden, efter at en uratmosfære havde udviklet sig. Kort fortalt, kometer er de bedste kandidater til at bære U-Xe til planeten.

Medforfatter, Prof Ray Burgess, fra Manchester's School of Earth and Environmental Sciences forklarer:"Jorden dannede sig for tæt på Solen til flygtige grundstoffer, såsom U-Xe, for let at kondensere, og de ville hurtigt være kogt af overfladen og gået tabt til rummet.

"Grunden til, at oceaner og en atmosfære overhovedet eksisterer, er, at flygtige stoffer stadig blev tilføjet, efter at Jorden blev dannet. Puslespillet er at identificere, hvor de flygtige stoffer kom fra, og hvilke objekter, der førte dem til den tidlige Jord.

"Vanskeligheden er, at mange af de forskellige flygtige ingredienser, der oprindeligt blev tilsat, er blevet grundigt blandet sammen af ​​geologiske processer i løbet af Jordens lange geologiske historie."

For at bekæmpe dette "blandingsproblem" brugte holdet små prøver af gammel luft fanget i vandbobler fundet i kvarts i borekerner fra Barberton-området i Sydafrika. Klipperne fra denne region af kontinentet er ekstremt gamle og meget velbevarede. Holdet fandt ud af, at i Barberton kvarts, 3,3 milliarder år gamle U-Xe har en sammensætning meget forskellig fra det xenon, der findes i jordens atmosfære i dag.

Hovedforfatter Dr. Guillaume Avice fra CRPG, sagde:"Vi målte mængden og isotopisk overflod af xenon i den 3,3 milliarder år gamle luft med uovertruffen præcision.

"Xenon er en ædelgas, som er kemisk inert og har ni isotoper, er et ideelt element til at afsløre xenon isotopsammensætningen i Jordens primære atmosfære. Dette gør det også til en ideel måde at finde ud af, hvor atmosfæren kom fra."

Prof Bernard Marty, hvem startede undersøgelsen og som også er baseret som CRPG, sagde:"Vores undersøgelse afslører, at der for 3 milliarder år siden allerede var en xenonkomponent i Jordens atmosfære, der var forskellig fra solgasser og i asteroider. En mulighed er, at dette xenon var fra kometer."

Men opdagelsen viser også forskningsmulighederne for at studere gasser fundet fanget dybt i jorden. Dr Avice tilføjede:"Undersøgelsen af ​​gasser fanget i gamle klipper åbner nye perspektiver i vores forståelse af oprindelsen og udviklingen af ​​Jordens flygtige elementer, som er nøglefaktorer for vores planets beboelighed."