L'atmosfera terrestre 2,7 miliardi di anni fa era forse più di due terzi di anidride carbonica. La scoperta è stata fatta durante uno studio su come l'atmosfera antica interagiva con le particelle di polvere cosmica che cadevano dal cielo.
L'atmosfera ricca di anidride carbonica potrebbe aver creato un potente effetto serra, suggeriscono i ricercatori. Questo potrebbe fornire una risposta a un mistero di vecchia data noto come "il debole paradosso del giovane sole": come gli oceani potevano rimanere liquidi sulla Terra quando il sole era di circa il 30% più debole di quanto non sia ora.
Le stime del contenuto di anidride carbonica nell'atmosfera 2,5-4 miliardi di anni fa variano notevolmente. "Le stime attuali coprono circa tre ordini di grandezza: da 10 a 1.000 volte di più di quanto non siano adesso", afferma l'astrobiologo Owen Lehmer dell'Università di Washington a Seattle. Pertanto, gli scienziati hanno cercato di ridurre in qualche modo la diffusione.
La risposta è arrivata da 59 micrometeoriti trovati in rocce calcaree di 2,7 miliardi di anni nella regione di Pilbara, nell'Australia nordoccidentale. Sono stati descritti per la prima volta in uno studio del 2016 e sono ancora i più antichi fossili di meteoriti mai trovati.
Minuscoli pezzi di pietra di ferro e nichel, non più larghi di un capello umano, attraversarono l'atmosfera dell'antica Terra e caddero nell'oceano, sul fondo del mare. Lì affondarono lentamente nel calcare.
Durante il loro breve volo ea causa del loro stato parzialmente fuso, i micrometeoriti sono entrati in una reazione chimica con l'atmosfera terrestre. Il gas atmosferico, sia esso ossigeno o anidride carbonica, ossida il ferro, catturandone gli elettroni e trasformando i minerali originali in nuovi.
Sulla base di analisi chimiche di oltre una dozzina di micrometeoriti, uno studio del 2016 ha mostrato strati superiori dell'atmosfera sorprendentemente ricchi di ossigeno. Cioè, 2,7 miliardi di anni fa, c'era il 20% di ossigeno, come sulla Terra moderna. Ma i risultati di quello studio non hanno soddisfatto molti scienziati, dice Lehmer: “È difficile immaginare un'atmosfera come questa. Qualsiasi atmosfera che vediamo sui pianeti è ben mista.
Pertanto, Lehmer ei suoi colleghi hanno condotto un nuovo studio e hanno collegato l'ossidazione dei meteoriti all'anidride carbonica, non all'ossigeno. Entrambi i gas possono essere agenti ossidanti, sebbene l'ossigeno libero reagisca molto più velocemente dell'ossigeno legato alla CO2. Per testare quanto l'anidride carbonica possa ossidare i micrometeoriti in rapido movimento, il team ha simulato una caduta nell'atmosfera di circa 15.000 bit di polvere cosmica da 2 a 500 micron. La concentrazione di anidride carbonica varia dal 2% all'85% del volume totale.
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Un'atmosfera di almeno il 70% di anidride carbonica potrebbe ossidare i micrometeoriti. Questa conclusione è coerente con altri dati ottenuti durante l'analisi dei suoli antichi.
Una tale composizione dell'atmosfera, e anche con l'aggiunta di metano, potrebbe creare un mondo caldo in cui gli oceani non potrebbero congelare, nonostante il freddo giovane sole.
Kirill Panov
