Новости

Ученые рассказали, что хорошего в замедлении вращения Земли

Фото: Shutterstock

С момента образования Земли около 4,5 млрд лет ее вращение постепенно замедлялось. Исследователи связали удлинение дней с насыщением атмосферы кислородом.

Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience, коротко о нем рассказывает Science Alert.

Влияние лунной гравитации заставляет нашу планету вращаться все медленнее — в среднем Земля замедляется на 1,8 мс за столетие. На основании летописи окаменелостей мы знаем, что 1,4 млрд лет назад сутки составляли всего 18 с половиной часов, а 70 млн лет назад сутки были на полчаса короче, чем сегодня.

«Неизменный вопрос в науках о Земле заключался в том, как атмосфера Земли получила кислород и какие факторы влияли на оксигенацию, — рассказали исследователи. — Наша работа показывает, что скорость вращения Земли — другими словами, продолжительность ее дня, — могла иметь важное влияние на характер и скорость насыщения атмосферы кислородом».

Ученые обратились к моменту, известному как Кислородная катастрофа, — глобальному изменению состава атмосферы Земли, когда в ней произошло резкое и значительное повышение содержания кислорода. Без Великого окислительного события жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, не могла бы возникнуть. Основную часть кислорода производили цианобактерии путем фотосинтеза.

В карстовой яме на Мидл-Айленде в озере Гурон можно найти микробные маты, которые считаются аналогом цианобактерий, ответственных за Кислородную катастрофу. Пурпурные цианобактерии, производящие кислород посредством фотосинтеза, и белые микробы, метаболизирующие серу, живут в микробном мате на дне озера. Ночью белые микробы поднимаются на верхнюю часть мата и поедают серу. Когда встает солнце, белые микробы опускаются, а фиолетовые цианобактерии поднимаются наверх и начинают вырабатывать кислород посредством фотосинтеза.

Казалось бы, продолжительность суток не влияет на возможность выработки кислорода: два 12-часовых дня должны быть аналогичны одному 24-часовому. Чтобы проверить эту гипотезу, команда провела эксперименты и измерения микробов как в их естественной среде, так и в лабораторных условиях. На основе своих результатов они также провели моделирование.

Оказалось, что для высвобождения кислорода из бактериальных матов продолжительность непрерывного солнечного дня имеет решающее значение: цианобактерии поднимаются из глубин с задержкой, обусловленной скоростью молекулярной диффузии. Поэтому чем дольше сутки, тем больше кислорода могло быть выработано посредством фотосинтеза на древней Земле.

«Мы связываем воедино законы физики, действующие в самых разных масштабах, от молекулярной диффузии до планетарной механики, и показываем, что существует фундаментальная связь между продолжительностью дня и тем, сколько кислорода могут выделять наземные микробы», — заявили авторы работы.

Атмосфера Земли лишится кислорода, предсказали ученые

Как зарождалась жизнь: Земля эпохи вулканов и бактерий

Читайте также
Выяснилось, откуда прилетел астероид, уничтоживший динозавров
Выяснилось, откуда прилетел астероид, уничтоживший динозавров
Такие астероиды могут сталкиваться с Землей каждые 250 млн лет.
Космонавт рассказал, как полеты в космос помогли спасать жизни людям
Космонавт рассказал, как полеты в космос помогли спасать жизни людям
Эти технологии покупает Германия, Израиль и все остальные государства.
Загадочные яркие пятна помогли раскрыть тайну карликовой планеты Церера
Загадочные яркие пятна помогли раскрыть тайну карликовой планеты Церера
То, что считалось примитивным куском скалы, на деле имеет сложную структуру.