Bruce Fegley zkoumá meteorit. Obrazový kredit: WUSTL Kliknutím zvětšíte
S použitím primitivních meteoritů zvaných chondrity jako jejich modelů provedli vědci z Země a planety na Washingtonské univerzitě v St. Louis výpočty odplynu a ukázali, že atmosféra rané Země byla redukující, plná chuti metanu, amoniaku, vodíku a vodní páry.
Bruce Fegley, Ph.D., profesor zemských a planetárních věd v oboru umění a věd ve Washingtonu, a Laura Schaefer, laboratorní asistentka, znovu oživí jednu z nejslavnějších a nejkontroverznějších teorií o původu života, Millera 1953 -Jeden experiment, který poskytl organické sloučeniny nezbytné pro vývoj organismů.
Chondrity jsou relativně nezměněné vzorky materiálu ze sluneční mlhoviny. Podle Fegleye, který vede univerzitní laboratoř planetární chemie, vědci dlouho věřili, že jsou stavebními kameny planet. Nikdo však nikdy neurčil, jakou atmosféru by primitivní chondritická planeta vytvořila.
"Předpokládáme, že planety vytvořené z chondritického materiálu a rozdělili jsme planetu na vrstvy a pomocí složení směsi meteoritů jsme vypočítali plyny, které by se vyvinuly z každé z těchto vrstev," řekl Schaefer. "Našli jsme velmi redukující atmosféru pro většinu směsí meteoritů, takže existuje spousta metanu a amoniaku."
V redukční atmosféře je přítomen vodík, ale chybí kyslík. Aby experiment Miller-Urey fungoval, je nutná redukční atmosféra. Oxidační atmosféra znemožňuje výrobu organických sloučenin. Přesto, hlavní kontingent geologů věří, že atmosféra chudá na vodík a oxid uhličitý existovala, protože jako modely pro časnou atmosféru používají moderní sopečné plyny. Sopečné plyny jsou bohaté na vodu, oxid uhličitý a oxid siřičitý, ale neobsahují žádný amoniak nebo metan.
"Geologové zpochybňují scénář Miller-Urey, ale zdá se, že zapomínají, že když sestavíte Zemi z chondritů, máte mírně odlišné plyny, které se vyvinou z ohřevu všech těchto materiálů, které se shromáždily, aby vytvořily Zemi." Naše výpočty poskytují přirozené vysvětlení pro získání této redukční atmosféry, “řekl Fegley.
Schaefer představil výsledky na výročním zasedání divize planetárních věd americké astronomické společnosti, které se konalo 4. - 9. září v anglickém Cambridge.
Schaefer a Fegley se podívali na různé typy chondritů, o nichž věří, že vědci Země a planety byli nápomocní při tvorbě Země. Pro chemickou rovnováhu použili sofistikované počítačové kódy, aby zjistili, co se stane, když se minerály v meteoritech zahřejí a budou spolu reagovat. Například, když se uhličitan vápenatý zahřeje a rozloží, vytvoří plynný oxid uhličitý.
"Různé látky v chondritické Zemi se rozkládají, když jsou zahřáté, a uvolňují plyn, který vytvořil nejbližší zemskou atmosféru," řekl Fegley.
Miller-Ureyův experiment představoval aparát, do kterého byla umístěna atmosféra redukujícího plynu, o které se předpokládalo, že existuje na počátku Země. Směs se zahřála a dostala elektrický náboj a vytvořily se jednoduché organické molekuly. Zatímco experiment byl debatován od začátku, nikdo neudělal výpočty, aby předpověděl ranou zemskou atmosféru.
"Myslím, že tyto výpočty nebyly provedeny dříve, protože jsou velmi obtížné; používáme speciální kód, “řekla Fegley, jehož práce se Schaeferem na odplyňování Io, Jupiterova největšího měsíce a nejvíce sopečného těla ve sluneční soustavě, sloužila jako inspirace pro současnou práci na počátku pozemské atmosféry.
Původní zdroj: WUSTL News Release
