Космическая пыль оказалась архивом с записями о составе атмосферы Земли в далеком прошлом

CommunEarthEnviron: разработан анализ состава атмосферы по древним микрометеоритам
Исследователи научились расшифровке этих записей.
NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Метеориты осыпают нашу планету с момента ее рождения. Преимущественно это крошечные песчинки, иногда вспыхивающие в ночном небе в виде падающих звезд. Они не наносят никакого вреда — а теперь даже могут приносить значимую научную пользу. Все благодаря новому методу анализа, описанному в журнале Communications Earth & Environment.

Когда металлические микрометеориты из космоса попадают в атмосферу Земли, они плавятся и окисляются. В результате в них образуются микроскопические сферические включения оксидов железа и никеля, в молекулах которых четко зафиксировано соотношение изотопов кислорода на момент падения метеорита.

Ежегодно выпадают бесчисленные количества таких частиц. Они оседают на поверхности и постепенно «запечатываются» в горных породах, становясь «химическим архивом» с огромным потенциалом для изучения прошлого.

Международная команда ученых разработала методику анализа состава изотопов кислорода и железа в ископаемых микрометеоритах из разных геологических эпох. Технологию откалибровали по антарктическим микрометеоритам и проверили по образцам из тех периодов, по которым уже есть качественные данные — она показала высокую точность.

Прежде всего это касается кислорода, но расчеты позволяют также сделать выводы о концентрации CO2 в ту или иную эпоху и о формировании органического вещества по всему миру, главным образом благодаря фотосинтезу растений.

Фото: Fabian Zahnow
Эта пылинка прилетела 240 млн лет назад. Бороздки на ней образовались от взаимодействия с атмосферой Земли в ходе падения и сохранили изотопный состав кислорода. Фото сделано при помощи электронного микроскопа, масштабная линейка: 10 микрометров = 0,01 миллиметра.

Таким образом, космическая пыль оказалась перспективным дополнением к традиционным методам геоклиматических исследований — особенно в отношении тех периодов, о которых осталось недостаточно свидетельств в виде включений в древних породах.

«Наши анализы показывают, что нетронутые микрометеориты могут сохранять достоверные следы изотопов в течение миллионов лет, несмотря на свои микроскопические размеры», — пояснил геохимик Фабиан Цанов из Рурского университета, бывший аспирант Гёттингенского университета.

Вместе с тем исследование показало, что после попадания на Землю микрометеориты могут подвергаться значительным диагенетическим изменениям, поэтому новый метод должен применяться параллельно с другими способами геохимической аналитики, а образцы требуют тщательного отбора.

Фото: Fabian Zahnow
Куски породы из мелового мергелевого карьера в Ганновере. Исследователи перебрали около 100 кг осадочных пород и нашли в среднем один микрометеорит на килограмм.

Исследование: как атмосфера древней Земли помогла зарождению жизни

Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram