Gas tertawa mungkin telah membantu menghangatkan Bumi dan memberi nafas hidup

Mafia III [BAHASA INDONESIA] (Juni 2019).

Anonim

Lebih dari satu tahun yang lalu, matahari bersinar lebih redup daripada sekarang, tetapi Bumi tetap hangat karena efek gas rumah kaca yang kuat, teori geosains bertahan. Astronom Carl Sagan menciptakan ini "Paradox Sun Pingsan Muda, " dan selama beberapa dekade, para peneliti telah mencari keseimbangan yang tepat dari gas atmosfir yang dapat menjaga kenyamanan Bumi awal.

Sebuah penelitian baru yang dipimpin oleh Georgia Institute of Technology menunjukkan bahwa nitrous oxide, yang dikenal untuk digunakan sebagai obat penenang gigi, mungkin memainkan peran penting.

Tim peneliti melakukan eksperimen dan pemodelan komputer atmosfer yang secara rinci memperkuat hipotesis yang ada tentang keberadaan nitrous oxide (N2O), gas rumah kaca yang kuat, di atmosfer kuno. Penelitian yang sudah mapan telah menunjukkan tingginya tingkat karbon dioksida dan metana, tetapi mereka mungkin belum cukup banyak untuk cukup menjaga hangat dunia tanpa bantuan N2O.

Jennifer Glass, asisten profesor di Georgia Tech, dan Chloe Stanton, sebelumnya asisten penelitian sarjana di laboratorium Glass di Georgia Tech, menerbitkan penelitian ini di jurnal Geobiology pada minggu 20 Agustus 2018. Pekerjaan mereka didanai oleh NASA Astrobiology Lembaga. Stanton sekarang menjadi asisten peneliti pascasarjana di Pennsylvania State University.

Tidak ada 'membosankan miliar'

Studi ini berfokus pada bagian tengah Proterozoikum Eon, lebih dari satu miliar tahun yang lalu. Proliferasi kehidupan yang kompleks masih beberapa ratus juta tahun, dan laju evolusi planet kita mungkin tampak lambat.

"Orang-orang di bidang kami sering merujuk pada bab tengah ini dalam sejarah Bumi sekitar 1, 8 hingga 0, 8 miliar tahun lalu sebagai 'miliar membosankan' karena kami secara klasik menganggapnya sebagai periode yang sangat stabil, " kata Stanton, penulis pertama studi tersebut. "Tapi ada banyak proses penting yang mempengaruhi lautan dan kimia atmosfer selama waktu ini."

Kimia di tengah-laut Proterozoikum sangat dipengaruhi oleh besi besi larut yang melimpah (Fe2 +) di perairan dalam bebas oksigen.

Kunci besi kuno

"Kimia samudra benar-benar berbeda saat itu, " kata Glass, peneliti utama studi tersebut. "Lautan hari ini beroksigenasi dengan baik, sehingga besi cepat berkarat dan keluar dari larutan. Oksigen rendah di lautan Proterozoikum, sehingga mereka dipenuhi dengan besi besi, yang sangat reaktif."

Dalam percobaan laboratorium, Stanton menemukan bahwa Fe2 + dalam air laut bereaksi dengan cepat dengan molekul nitrogen, terutama nitrat oksida, untuk menghasilkan nitrous oxide dalam proses yang disebut chemodenitrification. Oksida nitrat ini (N2O) kemudian bisa meluap ke atmosfir.

Ketika Stanton memasang aliran nitrous oxide yang lebih tinggi ke dalam model atmosfer, hasilnya menunjukkan bahwa nitrous oxide bisa mencapai sepuluh kali lipat dari tingkat hari ini jika konsentrasi oksigen pertengahan Proterozoikum adalah 10 persen dari hari ini. Oksida nitrous yang lebih tinggi ini akan memberikan dorongan tambahan dari pemanasan global di bawah Faint Young Sun.

Gas tawa bernafas

Nitro oksida juga bisa menjadi apa yang dihirup oleh kehidupan kuno.

Bahkan saat ini, beberapa mikroba dapat menghirup nitrogen oksida ketika oksigen rendah. Ada banyak kesamaan antara enzim yang digunakan mikroba untuk menghirup nitrat dan nitrat oksida dan enzim yang digunakan untuk menghirup oksigen. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa yang terakhir berevolusi dari dua yang pertama.

Model Georgia Tech menyediakan sumber banyak nitrous oxide di laut kaya besi kuno untuk skenario evolusi ini. Dan sebelum Proterozoikum, ketika oksigen sangat rendah, mikroba akuatik awal sudah bisa bernafas nitrogen oksida.

"Sangat mungkin bahwa hidup bernapas gas tawa jauh sebelum mulai menghirup oksigen, " kata Glass. "Kemodinitrifikasi mungkin memasok mikroba dengan sumber mantap."

menu
menu