Trái đất và bầu khí quyển của nó ngày nay. Tín dụng hình ảnh: NASA. Nhấn vào đây để phóng to.
Washington, D.C.? Giống như CSI? các kỹ thuật, được sử dụng trên các khoáng sản, đang tiết lộ các bước dẫn đến sự tiến hóa của khí quyển trên Trái đất. Chủ tịch Hiệp hội khoáng vật học Hoa Kỳ, Douglas Rumble, III, thuộc Phòng thí nghiệm địa vật lý của Viện Carnegie, mô tả bộ kỹ thuật và nghiên cứu trong năm năm qua đã dẫn đến sự đồng thuận ngày càng tăng của cộng đồng khoa học về những gì đã xảy ra. tầng ozone bảo vệ và bầu khí quyển trên hành tinh của chúng ta. Bài viết mang tính bước ngoặt của ông về chủ đề này xuất hiện trong Nhà khai khoáng Mỹ tháng 5 / tháng 6.
Đá, hóa thạch và các di tích tự nhiên khác nắm giữ manh mối về môi trường cổ đại dưới dạng các tỷ lệ khác nhau của các đồng vị - các biến thể nguyên tử của các nguyên tố có cùng số proton nhưng số nơtron khác nhau ,? Rumble giải thích. Chẳng hạn, nước biển, nước mưa, oxy và ozon đều có các tỷ lệ hoặc dấu vân tay khác nhau của các đồng vị oxy 16O, 17O và 18O. Thời tiết, nước ngầm và sự lắng đọng trực tiếp của các sol khí trong khí quyển làm thay đổi tỷ lệ của các đồng vị trong một tảng đá tiết lộ rất nhiều về khí hậu trong quá khứ.? Bài báo của Rumble mô tả cách các nhà địa lý học, nhà khoáng vật học và nhà hóa học đang nghiên cứu sự bất thường của các đồng vị oxy và lưu huỳnh để ghép lại những gì xảy ra với bầu khí quyển của chúng ta từ khoảng 3,9 tỷ năm trước, khi lớp vỏ của hành tinh chúng ta mới hình thành và không có oxy trong khí quyển, đến một thế giới oxy nguyên thủy cách đây 2,3 tỷ năm, và sau đó đến hiện tại.
Công việc thám tử liên quan đến một nhóm các nhà khoa học đã phân tích khoáng sản bề mặt từ khắp nơi trên thế giới, sử dụng tên lửa và bóng bay để lấy mẫu tầng bình lưu, thu thập và nghiên cứu lõi băng từ Nam Cực, tiến hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và chạy mô hình toán học. Sự tổng hợp từ các lĩnh vực và kỹ thuật khác nhau chỉ ra ánh sáng cực tím (UV) từ Mặt trời như một động lực quan trọng trong quá trình tiến hóa của khí quyển. Các photon UV mặt trời thúc đẩy quá trình sản xuất ozone trong khí quyển và tạo ra ozone được làm giàu vào năm 17O và 18O, do đó để lại một dấu hiệu đồng vị rõ rệt. Tầng ozone bắt đầu hình thành khi bầu khí quyển thu được oxy, và từ đó đã bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi các tia mặt trời có hại và làm cho sự sống có thể tồn tại trên bề mặt Trái đất.
Việc phát hiện ra sự bất thường của đồng vị, nơi chưa từng bị nghi ngờ trước đây, đã bổ sung một công cụ mới để nghiên cứu về mối quan hệ giữa các dịch chuyển trong hóa học khí quyển và biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu chi tiết về lõi băng cực và các mỏ lộ ra ở các thung lũng khô ở Nam Cực có thể cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về lịch sử của lỗ thủng tầng ozone.
Nguồn gốc: Bản tin của Viện Carnegie
