Jorden och dess atmosfär idag. Bildkredit: NASA. Klicka för att förstora.
Washington, D.C.? CSI-liknande? tekniker som används på mineraler avslöjar stegen som ledde till utvecklingen av atmosfären på jorden. President för Mineralogical Society of America, Douglas Rumble, III, från Carnegie Institution? S Geophysical Laboratory, beskriver sviten av tekniker och studier under de senaste fem åren som har lett till ett växande samförstånd från den vetenskapliga gemenskapen om vad som hände för att producera det skyddande ozonskiktet och atmosfären på vår planet. Hans landmärkesdokument om ämnet visas i American Mineralogist i maj / juni.
"Stenar, fossiler och andra naturliga reliker håller ledtrådar till forntida miljöer i form av olika förhållanden mellan isotoper? Atomvarianter av element med samma antal protoner men olika antal neutroner ,? förklarade Rumble. ? Havsvatten, regnvatten, syre och ozon, till exempel, alla har olika förhållanden eller fingeravtryck av syreisotoperna 16O, 17O och 18O. Väderträning, grundvatten och direkt avsättning av atmosfäriska aerosoler förändrar isotopernas förhållanden i en sten som avslöjar mycket om det förflutna klimatet. Rumble's paper beskriver hur geokemister, mineralogister och petrologer studerar avvikelser av isotoper av syre och svavel för att dela samman vad som hände med vår atmosfär för cirka 3,9 miljarder år sedan, när jordens jordskorpa bara bildades och det inte fanns något syre i atmosfären, till en primitiv syresatt värld för 2,3 miljarder år sedan, och sedan till nutiden.
Detektivarbetet omfattar en panteon av forskare som har analyserat ytmineraler från hela världen, använt raketer och ballonger för att prova stratosfären, samlat in och studerat iskärnor från Antarktis, genomfört laboratorieexperiment och kör matematiska modeller. Syntesen från de olika fälten och teknikerna pekar på ultraviolett (UV) ljus från solen som en viktig drivkraft i atmosfärisk utveckling. Sol-UV-fotoner driver produktionen av ozon i atmosfären och ger ozon som berikas i 17O och 18O, och därigenom lämnar en berättigad isotopisk signatur. Ozonskiktet började bildas när atmosfären fick syre och har sedan dess skyddat vår planet från skadliga solstrålar och gjort livet möjligt på jordens yta.
Upptäckten av isotopanomalier, där ingen tidigare misstänktes, lägger till ett nytt verktyg för att undersöka förhållandena mellan förändringar i atmosfärisk kemi och klimatförändringar. Detaljerade studier av polära iskärnor och utsatta avlagringar i torra dalar i Antarktis kan förbättra vår förståelse av ozonhåls historia.
Ursprunglig källa: Carnegie Institution News Release
