Bruce'as Fegley tiria meteoritą. Atvaizdo kreditas: WUSTL Padidinti
Naudodamiesi primityviais meteoritais, vadinamais chondritais, žemės ir planetų mokslininkai Vašingtono universitete Sent Luise atliko išmetamųjų dujų skaičiavimus ir parodė, kad ankstyvoji Žemės atmosfera buvo redukuojanti, pleišto pilna metano, amoniako, vandenilio ir vandens garų.
Atlikdamas šį atradimą, Vašingtono universiteto Žemės ir planetų mokslų daktarė Bruce'as Fegley ir laboratorijos asistentė Laura Schaefer atnaujino vieną garsiausių ir prieštaringiausiai vertinamų teorijų apie gyvenimo ištakas, 1953 m. -Apie eksperimentą, kurio metu buvo gauti organiniai junginiai, būtini organizmams vystytis.
Chondritai yra palyginti nepakitę medžiagos iš saulės ūkų pavyzdžiai. Pasak Fegley, vadovaujančio universiteto planetų chemijos laboratorijai, mokslininkai jau seniai tikėjo, kad jie yra planetų statybiniai blokai. Tačiau niekas niekada nenustatė, kokią atmosferą sukurs primityvi chondritinė planeta.
„Mes manome, kad planetos susiformavo iš chondritinės medžiagos, ir mes padalijome planetą į sluoksnius ir mes panaudojome meteoritų mišinio sudėtį, kad apskaičiuotume dujas, kurios būtų išsiskyrusios iš kiekvieno iš šių sluoksnių“, - sakė Schaeferis. „Daugumoje meteorito mišinių atmosfera buvo labai redukuojanti, todėl ten yra daug metano ir amoniako“.
Redukuojančioje atmosferoje yra vandenilio, bet nėra deguonies. Kad Millerio-Urey eksperimentas būtų veiksmingas, būtina sumažinti atmosferą. Dėl oksiduojančios atmosferos neįmanoma gaminti organinių junginių. Tačiau didelis geologų kontingentas mano, kad atmosfera, kurioje nėra vandenilio, yra daug anglies dioksido, nes jie naudoja šiuolaikines vulkanines dujas kaip pavyzdį ankstyvajai atmosferai. Vulkaninėse dujose gausu vandens, anglies dioksido ir sieros dioksido, tačiau jose nėra amoniako ar metano.
„Geologai ginčija Millerio-Urey scenarijų, tačiau jie, atrodo, pamiršta, kad, kai jūs surenkate Žemę iš chondritų, jums kyla šiek tiek kitokios dujos, kurios išsiskiria kaitinant visas šias medžiagas, surinktas siekiant sudaryti Žemę. Mūsų skaičiavimai yra natūralus paaiškinimas, kodėl reikia sumažinti šią atmosferą “, - sakė Fegley.
Schaefer pristatė išvadas metiniame Amerikos astronomijos draugijos planetų mokslų skyriaus susirinkime, vykusiame rugsėjo 4–9 d. Kembridže, Anglijoje.
Schaeferis ir Fegley pažvelgė į skirtingus chondritų tipus, kurie, žemės ir planetų mokslininkų manymu, buvo svarbūs kuriant Žemę. Jie panaudojo sudėtingus kompiuterinius kodus cheminei pusiausvyrai išsiaiškinti, kas nutinka, kai meteorituose esantys mineralai įkaista ir reaguoja vienas su kitu. Pavyzdžiui, kai kalcio karbonatas pašildomas ir skaidomas, susidaro anglies dioksido dujos.
„Įvairūs chondritinėje žemėje esantys junginiai suyra, kai jie įkaista, ir jie išskiria dujas, kurios sudarė ankstyviausią Žemės atmosferą“, - teigė Fegley.
Millerio-Urey eksperimente buvo parodytas aparatas, į kurį buvo įdėta redukuojanti dujų atmosfera, kuri, manoma, egzistuoja ankstyvojoje Žemėje. Mišinys pašildomas ir jam suteiktas elektros krūvis, susidarė paprastos organinės molekulės. Nors apie eksperimentą buvo diskutuojama nuo pat pradžių, niekas nebuvo atlikęs skaičiavimų, kad būtų galima numatyti ankstyvą Žemės atmosferą.
„Manau, šie skaičiavimai anksčiau nebuvo atlikti, nes jie yra labai sunkūs; mes naudojame specialų kodą “, - sakė Fegley, kurio darbas su Schaefer dėl Io, didžiausio Jupiterio Mėnulio ir vulkaniniausio kūno Saulės sistemoje, išstūmimo buvo įkvėpimas dabartiniam ankstyvajam Žemės atmosferos darbui.
Originalus šaltinis: WUSTL žinių laida
