25亿年前的大气,可能跟现在金星一样充斥温室气体

地球大气层数十亿年前是什么样子?根据27亿年前的微小陨石,科学家认为当时大气层可能充满了二氧化碳,从计算机仿真可测出古代大气层有6%~70%是二氧化碳,今昔对比,现在大气层只有0.04%二氧化碳。研究成果发布在《科学进展》(Science Advances)期刊。

过去的岩石记录显示,太古宙时期(40亿至25亿年前),地表氧气含量极低,当时可能有大量温室气体,例如二氧化碳或甲烷,由于现今留下能记录大气成分的东西非常稀少,很难得知含量及成分。近几年,科学家发现了微陨石,冲进大气层时会加热熔化,并与大气层的气体交互作用,这可能会保留当时的大气成分。

这些微陨石含有大量铁,其中一些已变成方铁矿,这种化合物只在铁与氧反应时才形成,既然空气的氧成分稀少,那只能肯定遇到了二氧化碳。为了了解二氧化碳和其他气体含量会产生什么矿物质,科学家使用富含铁的微陨石计算机模型计算,发现含有大量二氧化碳的大气,就会产生大量的方铁矿。

微陨石颗粒有助于科学家了解过去的大气成分。其中闪亮的颗粒表示富含铁。(Source:DE Brownlee)

对早期生物来说,高浓度二氧化碳会使地球保持足够的温度,因为过去太阳较小较暗,若是没有高浓度的二氧化碳,水会结冰,地表温度也难以支持生命存在。研究人员希望找到更古老的方铁矿微陨石,就能弄清楚过去地球大气层的二氧化碳含量,描绘早期地球的历史。