古代岩石揭示了地球如何获得氧气的新线索

地球的氧气气氛薄壳让我们活着，虽然我们仍然没有确切地知道它是如何形成的。芝加哥大学的一项新学习揭示了铁必须发挥的角色。（此图像是从国际空间站捕获的日出。）

创新技术分析了古代岩石以了解铁的作用。

对于大部分地球的四十亿年来，这个星球被贫瘠和荒北;直到世界获得它的含氧毯，那么多细胞生命就能真正走。但科学家们仍在努力了解如何以及为什么我们的星球得到这种精美的氧气氛围。

“如果你想到它，这是我们一生中的地球经历的最重要的变化，我们仍然不确定这发生了这种情况，”芝加哥大学地球物理科学教授尼古拉斯·瓦夫斯说。“您可以在回答这个问题的任何进展都非常重要。”

在2020年10月23日发布的一项新研究中，在科学，乌奇西哥研究生Andy Heard，Dauphas及其同事使用了开拓技巧来揭示了关于海洋铁在地球大气层崛起的新信息。调查结果揭示了关于地球历史的更多信息，甚至可以在其他明星系统中寻找可居住的行星。

通过分析非常古老的岩石，科学家们已经煞费苦心地重现了古代地球的时间表;这种岩石的化学构成根据它们在下面的条件改变。

“关于它的有趣事情是，在发生在24亿年前发生的永久氧化事件之前，您可以看到这些诱人的氧气爆发的时间表中的证据，看起来像地球正试图为这种氛围设置舞台“纸上的第一作者听说过听说。“但现有方法没有足够的精确来挑逗我们需要的信息。”

这是我们一生中的星球的最重要变化，我们仍然不确定这一切发生了如何发生这种情况。“ - 尼古
拉斯杜菲教授

这一切都归结为拼图。

作为桥梁工程师和车主知道，如果有水周围，氧气和铁将形成生锈。“在早期，海洋充满了铁，这可能会吞噬任何悬挂的自由氧气，”听说说。从理论上讲，生锈的形成应该消耗任何多余的氧气，没有形成气氛。

听到和Dauphas想测试一种方法来解释氧气如何积累的问题，尽管这个明显的问题是如何积累的：他们知道海洋中的一些铁实际上与从火山中形成的硫相结合，形成黄铁矿（更像是傻瓜的金色）。该过程实际上将氧气释放到大气中。问题是哪些流程“获胜”。

为了测试这一点，听到了在Dauphas的起源实验室中使用的最先进的设施，以制定严格的新技术，以测量铁同位素的微小变化，以便找出铁的途径。与爱丁堡大学的世界专家合作，他也不得不完全了解熨斗到黄铁矿途径如何工作。（“为了制造硫化物并运行这些实验，您需要了解同事，因为您让实验室闻起来像腐烂的鸡蛋，”听说说。）然后，科学家使用该技术来分析来自澳大利亚和南非的2.6亿岁的岩石。

他们的分析表明，即使在应该将大量氧气藏到锈蚀的海洋中，某些条件也可能培养足够的黄铁矿以允许氧气逃避水并可能形成气氛。

“这是一个具有许多活动部件的复杂问题，但我们已经能够解决其中的一部分，”Dauphas说。

“这个问题的进展这巨大对社会非常有价值，”听说说。“特别是在我们开始寻找外产的时，我们真的需要了解我们自己的地球如何成为可居住的每一个细节。”

由于望远镜扫描其他行星的天空并找到成千上万的人，科学家们需要缩小，以便进一步探索潜在的生活。通过更多地学习地球变得可居住的方式，他们可以寻找其他行星上类似过程的证据。

“我喜欢考虑的方式是，地球在氧气崛起之前是我们为exoplanets的最佳实验室，”听到了。

参考：“三重铁同位素对早期大气氧气的角色的作用”由Andy W.听到，尼古拉斯Dauphas，罗曼·威尔巴德，伊利维尔J. Rouxel，Ian B. Butler，Nicole X. Nie和Andrey Bekker，2020年10月23日，science.doi：
10.1126 / science.aaz8821