Atmosfera Bumi 2.7 bilion tahun yang lalu mungkin lebih daripada dua pertiga karbon dioksida. Penemuan itu dibuat semasa kajian mengenai bagaimana suasana kuno berinteraksi dengan zarah-zarah debu kosmik yang jatuh dari langit.
Suasana kaya karbon dioksida mungkin menimbulkan kesan rumah hijau yang kuat, para penyelidik mencadangkan. Ini dapat memberikan jawapan kepada misteri lama yang dikenal sebagai "Faint Young Sun Paradox": bagaimana lautan dapat tetap cair di Bumi ketika matahari sekitar 30% lebih malap daripada sekarang.
Anggaran kandungan karbon dioksida di atmosfera 2.5-4 bilion tahun yang lalu sangat berbeza. "Anggaran semasa merangkumi kira-kira tiga pesanan magnitud: 10 hingga 1.000 kali lebih banyak daripada sekarang," kata ahli astrobiologi Owen Lehmer dari University of Washington di Seattle. Oleh itu, para saintis cuba mengurangkan penyebarannya.
Jawapannya datang dari 59 mikrometeorit yang dijumpai di batu kapur berusia 2.7 bilion tahun di wilayah Pilbara di barat laut Australia. Mereka pertama kali dijelaskan dalam kajian 2016 dan masih merupakan fosil meteorit tertua yang pernah dijumpai.
Batu-batu kecil dari besi dan nikel, tidak lebih lebar daripada rambut manusia, menyapu atmosfer Bumi kuno dan jatuh ke laut, ke dasar laut. Di sana mereka perlahan-lahan tenggelam menjadi batu kapur.
Semasa penerbangan pendek mereka dan kerana keadaan cair sebahagiannya, mikrometeorit mengalami reaksi kimia dengan atmosfera Bumi. Gas atmosfera, baik oksigen atau karbon dioksida, mengoksidasi besi, menangkap elektronnya dan mengubah mineral asalnya menjadi yang baru.
Berdasarkan analisis kimia lebih daripada selusin mikrometeorit, satu kajian pada tahun 2016 menunjukkan lapisan atas atmosfera yang kaya dengan oksigen. Artinya, 2,7 miliar tahun yang lalu, terdapat 20% oksigen, seperti di Bumi moden. Tetapi hasil kajian itu tidak memuaskan banyak saintis, kata Lehmer: “Sukar membayangkan suasana seperti ini. Segala suasana yang kita lihat di planet bercampur dengan baik."
Oleh itu, Lehmer dan rakannya melakukan kajian baru dan mengaitkan pengoksidaan meteorit dengan karbon dioksida, bukan oksigen. Kedua-dua gas boleh menjadi agen pengoksidaan, walaupun oksigen bebas bertindak balas lebih cepat daripada oksigen yang terikat dalam CO2. Untuk menguji seberapa baik karbon dioksida dapat mengoksidasi mikrometeorit yang bergerak pantas, pasukan itu mensimulasikan penurunan atmosfer sekitar 15,000 bit habuk kosmik yang berukuran dari 2 hingga 500 mikron. Kepekatan karbon dioksida berbeza dari 2% hingga 85% dari jumlah keseluruhan.
Video promosi:
Suasana sekurang-kurangnya 70% karbon dioksida dapat mengoksidakan mikrometeorit. Kesimpulan ini selaras dengan data lain yang diperoleh semasa analisis tanah kuno.
Komposisi atmosfer seperti itu, dan bahkan dengan penambahan metana, dapat menciptakan dunia yang hangat di mana lautan tidak dapat membeku, walaupun teriknya sinar matahari yang masih muda.
Kirill Panov
