Circa 2,4 miliardi di anni fa, l'atmosfera terrestre ha subito un enorme cambiamento noto come "Grande evento di ossidazione". Ora i ricercatori del New York Center for Astrobiology del Rensselaer Polytechnic Institute stanno usando alcuni dei più antichi minerali noti per aiutare a capire cosa potrebbe essere accaduto circa cinque milioni di anni dopo la nascita della Terra.
Per la maggior parte, gli scienziati hanno teorizzato che l'atmosfera della prima Terra era dominata da metano nocivo, monossido di carbonio, acido solfidrico e ammoniaca. Questa miscela altamente ridotta provoca una quantità limitata di ossigeno e ha portato a un'ampia varietà di teorie su come la vita potrebbe essere iniziata in un ambiente così ostile. Tuttavia, osservando più da vicino i minerali antichi per i livelli di ossidazione, gli scienziati di Rensselaer hanno dimostrato che l'atmosfera della prima Terra non era affatto così ... ma conteneva abbondanti quantità di acqua, anidride carbonica e anidride solforosa.
"Ora possiamo affermare con certezza che molti scienziati che studiano le origini della vita sulla Terra hanno semplicemente scelto l'atmosfera sbagliata", ha dichiarato Bruce Watson, professore di scienze dell'Istituto a Rensselaer.
Come possono essere così sicuri? Le loro scoperte dipendono dalla teoria secondo cui l'atmosfera terrestre si è formata vulcanicamente. Ogni volta che il magma fluisce in superficie, rilascia gas. Se non arriva in cima, interagisce con le rocce circostanti dove si raffredda e diventa un deposito roccioso a sé stante. Questi depositi - e la loro costruzione elementare - consentono alla scienza di dipingere un ritratto accurato delle condizioni al momento della loro formazione.
"La maggior parte degli scienziati sosterrebbe che questa degassificazione dal magma è stato il principale input per l'atmosfera", ha detto Watson. "Per comprendere la natura dell'atmosfera" all'inizio ", dovevamo determinare quali specie di gas si trovavano nei magmi che rifornivano l'atmosfera".
Uno dei più importanti di tutti i componenti del magma è lo zircone, un minerale vecchio quasi quanto la Terra stessa. Determinando i livelli di ossidazione dei magmi che hanno formato questi antichi zirconi, gli scienziati sono in grado di dedurre la quantità di ossigeno rilasciata nell'atmosfera.
"Determinando lo stato di ossidazione dei magmi che hanno creato lo zircone, abbiamo quindi potuto determinare i tipi di gas che alla fine si sarebbero fatti strada nell'atmosfera", ha detto l'autore principale dello studio Dustin Trail, ricercatore post dottorato presso il Center for Astrobiology.
Per consentire il loro lavoro, il team ha iniziato a preparare il magma in un ambiente di laboratorio, il che ha portato alla creazione di un misuratore di ossidazione per aiutarli a confrontare i loro campioni artificiali con gli zirconi naturali. Il loro studio includeva anche un occhio attento per un raro metallo terrestre chiamato cerio che può esistere in due stati di ossidazione. Esponendo il cerio nello zircone, il team può essere sicuro che l'atmosfera fosse più ossidata dopo la loro creazione. Queste nuove scoperte indicano uno stato atmosferico più simile alle nostre condizioni attuali ... preparando il terreno per un nuovo punto di partenza su cui basare gli inizi della vita sulla Terra.
"Il nostro pianeta è il palcoscenico su cui tutta la vita si è svolta", ha detto Watson. "Non possiamo nemmeno iniziare a parlare della vita sulla Terra finché non sappiamo cos'è quel palcoscenico. E le condizioni dell'ossigeno erano di vitale importanza a causa del modo in cui influenzano i tipi di molecole organiche che possono essere formate. "
Mentre "la vita come la conosciamo" dipende fortemente dall'ossigeno, la nostra attuale atmosfera probabilmente non è il modello ideale per generare la vita primordiale. È più probabile che un'atmosfera ricca di metano possa "avere un potenziale molto più biologico di passare dai composti inorganici agli aminoacidi e al DNA che sostengono la vita". Questo lascia la porta spalancata a teorie alternative, come la panspermia. Ma non vendere a breve i risultati del team. Rivelano ancora la natura iniziale dei gas qui sulla Terra, anche se non risolvono l'enigma del Grande Evento di Ossidazione.
Fonte originale della storia: Rensselaer Polytechnic Institute.
