Забавящото се въртене на Земята може да крие тайната защо имаме кислород

Ново проучване разкри връзка между забавящото се въртене на Земята и покачването на кислорода в атмосферата, важно събитие, което позволи на живота да процъфтява на нашата планета.

Въпреки че въртенето на Земята постепенно се забавя от милиарди години, влиянието ѝ върху развитието на живота може да е далеч по-значително, отколкото някога сме си представяли.

Ролята на Луната в забавянето на въртенето на Земята

Проучването, публикувано в Nature Geoscience, показва, че въртенето на Земята постепенно се забавя поради гравитационното влияние на Луната, която се отдалечава от Земята с течение на времето.

Този процес продължава от милиарди години и макар ефектите да са твърде бавни, за да бъдат забележими в човешките времеви мащаби, те са значителни в геоложки периоди.

Привличането на Луната кара въртенето на Земята да се забави, което от своя страна води до по-дълги дни.

"Нашите изследвания показват, че скоростта, с която Земята се върти – с други думи, продължителността на деня – може да е оказала важно влияние върху модела и времето на насищане на Земята с кислород", обяснявяа микробиологът Грегъри Дик (Gregory Dick) от Мичиганския университет.

Преди около 1,4 милиарда години земните дни са били само 18 часа. Оттогава те са се удължили, като сегашната скорост на промяна е приблизително 1,8 милисекунди на век.

Ако се вгледаме в най-древните пластове, които познаваме на Земята, от преди 620 милиона години, ще открием, че едно денонощие тогава е било малко по-дълго от 22 часа. Ако екстраполираме това приливно забавяне от времето към момента, когато е била създадена Земята, преди 4,5 милиарда години, ще открием, че един ден първоначално е бил само около 23 000 секунди или шест и половина часа. Формация Туше. Кредит: Wikimedia Commons/williamborg

Това постепенно удължаване на дните може да е било ключово за това микробният живот да произвежда повече кислород.

Цианобактериите и Голямото окислително събитие

Оксидацията на земната атмосфера, известна като Голямото окислително събитие (GOE - Great Oxidation Event) е един от най-значимите епизоди в историята на планетата.

Преди около 2,4 милиарда години цианобактериите, малки микроорганизми, които използват слънчевата светлина за производство на кислород, започнали да процъфтяват и да отделят кислород в атмосферата като страничен продукт от фотосинтезата.

Учените обаче отдавна се питат защо това насищане с кислород се е случило точно тогава, а не по-рано в историята на Земята.

За да изследват това, изследователите са изследвали микробни матове в понората на Средния остров на езерото Хюрън.

Микробните подложки , които се състоят от лилави цианобактерии, фотосинтезиращи и произвеждащи кислород, съдържат и бели микроби, които метаболизират сярата.

Снимки от водолази: подводни панорамни изображения на цианобактериалния мат, покриващ дъното на езерото в понора Среден остров, езерото Хюрън (горе: хоризонтален мащаб на преден план = 3 м, мащаб на преден план = 30 м; Кредит: Tane Casserly, NOAA), и снимка в близък план на много голям коничен пръст на мат, издигащ се поради изпълнена с газ плаваемост (долу: хоризонтален мащаб на преден план 1 м, вертикален мащаб на преден план 0,5 м; Кредит: Joe Hoyt, NOAA).

Въпреки способността си да фотосинтезират, цианобактериите не са в състояние да започнат да произвеждат кислород веднага.

"Нужни са няколко часа, преди наистина [цианобактериите] да се задействат, има голямо забавяне сутрин. Изглежда, че цианобактериите са по-скоро не са от раннобуднитя", отбеляза Джудит Клат (Judith Klatt), геомикробиолог.

По-дълги дни, повече кислород

Изследователите смятат, че с удължаването на земните дни с течение на времето, цианобактериите са разполагали с повече дневна светлина, през която да произвеждат кислород.

Проучването установява, че с удължаването на дните, цианобактериите имали по-голям период от време, за да извършват фотосинтеза и да отделят кислород.

"Интуицията подсказва, че два 12-часови дни би трябвало да са подобни на един 24-часов ден. Слънчевата светлина изгрява и залязва два пъти по-бързо, а производството на кислород следва синхронно", обяснява морският учен Арджун Чену (Arjun Chennu) от Центъра за тропически морски изследвания "Лайбниц".

Изследователите откриват, че удължаването на земните дни е повлияло не само на Голямото окислително събитие, но и на по-късно събитие на окисляване, наречено като Неопротерозойско събитие на оксигенация, което се е случило между 550 и 800 милиона години.

Космическа връзка между продължителността на деня и нивата на кислород

Изследователите установвяват завладяваща връзка между планетарната механика и микробното поведение.

"Това е доста вълнуващо", заявява Чену. "По този начин свързваме танца на молекулите в микробния мата с танца на нашата планета и нейната Луна."

Справка: Klatt, J.M., Chennu, A., Arbic, B.K. et al. Possible link between Earth’s rotation rate and oxygenation. Nat. Geosci. 14, 564–570 (2021). https://doi.org/10.1038/s41561-021-00784-3 

Източник: Earth’s Slowing Rotation May Hold the Secret to Why We Have Oxygen, Daily Galaxy

Още по темата

26/02/2025

Земята

Симулацията разкрива, че древната Земя е имала зелени океани

27/05/2024

Космос

Многоклетъчният живот на Земята зависи от тектониката на плочите? (видео)

14/06/2023

Земята

Дните на Земята са спрели да се удължават за период от един милиард години

12/12/2019

Земята

Само въпрос на време е било кислородът да достигне нива, подходящи за сложен живот