De aarde en haar atmosfeer vandaag. Afbeelding tegoed: NASA. Klik om te vergroten.
Washington, D.C.? CSI-achtig? technieken, gebruikt op mineralen, onthullen de stappen die hebben geleid tot de evolutie van de atmosfeer op aarde. President van de Mineralogical Society of America, Douglas Rumble, III, van het Geophysical Laboratory van de Carnegie Institution, beschrijft de reeks technieken en studies van de afgelopen vijf jaar die hebben geleid tot een groeiende consensus door de wetenschappelijke gemeenschap over wat er is gebeurd de beschermende ozonlaag en atmosfeer op onze planeet. Zijn baanbrekende paper over het onderwerp verschijnt in de Amerikaanse mineralogist van mei / juni.
? Rotsen, fossielen en andere natuurlijke relikwieën bevatten aanwijzingen voor oude omgevingen in de vorm van verschillende verhoudingen van isotopen? Atomaire varianten van elementen met hetzelfde aantal protonen maar verschillende aantallen neutronen? legde Rumble uit. ? Zeewater, regenwater, zuurstof en ozon hebben bijvoorbeeld allemaal verschillende verhoudingen of vingerafdrukken van de zuurstofisotopen 16O, 17O en 18O. Verwering, grondwater en directe afzetting van atmosferische aerosolen veranderen de verhoudingen van de isotopen in een rots en onthullen veel over het klimaat in het verleden.? Het artikel van Rumble beschrijft hoe geochemisten, mineralogisten en petrologen anomalieën van isotopen van zuurstof en zwavel bestuderen om samen te voegen wat er met onze atmosfeer gebeurde van ongeveer 3,9 miljard jaar geleden, toen de aardkorst zich net vormde en er geen zuurstof was in de atmosfeer, naar een primitieve zuurstofrijke wereld 2,3 miljard jaar geleden, en dan naar het heden.
Het detectivewerk omvat een pantheon van wetenschappers die oppervlaktemineralen van over de hele wereld hebben geanalyseerd, raketten en ballonnen hebben gebruikt om de stratosfeer te bemonsteren, ijskernen uit Antarctica hebben verzameld en bestudeerd, laboratoriumexperimenten hebben uitgevoerd en wiskundige modellen hebben uitgevoerd. De synthese van de verschillende velden en technieken wijst op ultraviolet (UV) licht van de zon als een belangrijke drijvende kracht in de evolutie van de atmosfeer. Zonne-UV-fotonen stimuleren de productie van ozon in de atmosfeer en leveren ozon op dat verrijkt is in 17O en 18O, waardoor een kenmerkende isotopische signatuur achterblijft. De ozonlaag begon zich te vormen toen de atmosfeer zuurstof kreeg en heeft sindsdien onze planeet afgeschermd van schadelijke zonnestralen en het leven op het aardoppervlak mogelijk gemaakt.
De ontdekking van isotoopafwijkingen, waar voorheen niet werd vermoed, voegt een nieuwe tool toe aan het onderzoek naar de relaties tussen verschuivingen in de atmosferische chemie en klimaatverandering. Gedetailleerde studies van poolijskernen en blootgestelde afzettingen in droge Antarctische valleien kunnen ons begrip van de geschiedenis van het ozongat verbeteren.
Oorspronkelijke bron: Carnegie Institution News Release
