Обогащенная азотом Атмосфера Земли сделала возможным появление жизни на планете, но происхождение воздуха, которым мы дышим уже долгое время оставалось загадкой.
Теперь ученые полагают, что они нашли ответ: это тектонические силы, ответственные за появление гор и вулканов, создали атмосферу пригодную для жизни.
Геофизики изучали тектоническую химию и обнаружили, что азот стал появляться в атмосфере Земли три миллиарда лет назад.
В своей статье в журнале Nature Geoscience, исследователи из Института Карнеги объяснили, что химический состав воздуха, которым мы дышим, является результатом миллиардов лет фотосинтеза, а также тектонической активности.
В то время как ученые знали, что растительная жизнь отвечал за накопления кислорода, что составляет пятую часть земной атмосферы, содержание азота — на долю которого приходится 80 процентов воздуха — так и оставалось загадкой.
Чтобы исследовать проблему, доктор Михаил Сами и профессор Дмитрий Sverjensky изучали, как азот проходит через скалы в земной коре, прежде чем выбрасывался вулканами.
Вулканы выбрасывают большие количества азота в воздух, а также серы, водяного пара и диоксида углерода.
Они говорят, что это происходит потому, что, когда масса земли субдуцированна — она выпускает летучие элементы в приведенные выше скалы.
Эти элементы включают азот, который либо заблокирован внутри скалы или выпускается в виде газа в время извержения.
Учёные рассказали, что азот в земной коре, как правило, образуется из ионов аммония, которые часто включены в силикатных минералах — породообразующих минералах, составляющих 90 процентов земной коры. Процесс, как полагают, влияет на большую часть азота в атмосфере Земли и почти весь азот атмосферы на Венере и Марсе.
На Земле, силикатные минералы реагируют в присутствии кислорода или кислородсодержащих соединений. Когда это происходит, молекулы аммония разлагаются на воду и азот, который продолжает свой путь к поверхности Земли через вулканические жерла. Исследователи полагают, что это могло бы объяснить, почему атмосфера Земли отличается от Марса и Венеры.
Эти планеты не имеют тектонику плит и мало выделяют азота, который привел к эволюции растительного и животного мира на Земле. Исследование также добавляет вес к теории, что тектоника плит была уже активна на Земле, прежде чем азот начал строить нашу атмосферу.