10/04/2012 - Versteinerte Regentropfen enthüllen die Atmosphäre von vor 2.700 Millionen Jahre

Menéame

Die versteinerten Markierungen von Regentropfen, die vor 2700 Millionen Jahren in Südafrika fielen, haben die Zusammensetzung der Erdatmosphäre in erster Linie gezeigt.

Gemäß einer neuen Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde NaturDie Erde hatte eine Atmosphäre, die der heutigen ähnlich war, aber viel mehr Treibhausgase hatte. Die Entdeckungen in einer Zeit, in der die Erde bereits über ein reiches mikrobiologisches Leben verfügte, werden unser Verständnis dafür verbessern, welche Art außerirdischer Planeten das Leben unterstützen könnten.

"Da die junge Erde ein sehr lebendiger, mikrobiologischer Planet war, wird sie Wissenschaftlern helfen, über unser Sonnensystem hinaus bewohnbare Welten zu suchen," sagt der Hauptautor Sanjoy Som, Astrobiologe an der Universität Washington in den Vereinigten Staaten.

Kalte Sonne, heiße Erde

Die Wissenschaftler haben sich schon seit langem für die Zusammensetzung der alten Atmosphäre interessiert, weil es sedimentäre Beweise für Ozeane und Flüsse gibt, die 2000 und 4 Mrd. Jahre. Trotz der Tatsache, daß die Sonne um etwa 20% schwächer war, hätte die Erde zu dieser Zeit eingefroren werden müssen.

Die zusätzliche Erwärmung könnte durch einen höheren Anteil von Treibhausgasen in der Atmosphäre, eine dichtere globale Atmosphäre oder eine Kombination aus beiden bereitgestellt worden sein, aber die Forscher konnten den Druck und die Dichte der Luft der alten Atmosphäre nicht messen, um sie zu berechnen, so Som.

Im Jahre 1851 schlug der britische Geologe Charles Lyell vor, die Spuren der versteinerten Regentropfen zu messen, um den Luftdruck zu schätzen. Die Form des Drucks eines Tropfens wird durch die Dichte und den Druck der Luft, durch die er fällt, die Geschwindigkeit des Tropfens und das Material, auf das er fällt, beeinflusst. Eine dickere Atmosphäre verringert die Gichtgeschwindigkeit und macht den resultierenden Eindruck weniger.

Die Forscher wissen, daß Regentropfen mit einem Durchmesser von mehr als 6,8 Millimetern zerfallen, wenn sie bei terminaler Geschwindigkeit fallen, unabhängig vom Luftdruck, so daß die alten Regentropfen ungefähr die gleiche Größe haben sollten wie heute.

Ich messe Regentropfen

Soms Team misste die Abdrücke, die von Regentropfen hinterlassen wurden, die vor 2700 Millionen Jahren auf frische Vulkanasche in Südafrika fielen, indem sie 955 Abdrücke Latexformen herstellten und einen 3-D-Laser zur Durchführung detaillierter Maßnahmen benutzten. Das Team wählte versteinerte Asche, um sicherzustellen, dass die Fingerabdrücke nicht nur Luftblasen waren, wie sie im Schlamm oder in versteinerten Sand gefunden werden könnten.

Zum Vergleich mit aktuellen Eindrücken ließ das Team Tropfen besonderer Größen auf frische Asche aus dem Ausbruch von Eyjafjallajökull 2010 und auf erodierte Asche von Hawaii aus einer Höhe von 27 Metern fallen, so dass die Tropfen die Endgeschwindigkeit erreichten.

Suchen nach Leben

Wenn die größten fossilen Eindrücke durch Regentropfen gebildet wurden, die so groß sind wie heute möglich, dann sollte die Atmosphäre nicht mehr als doppelt so dicht wie die moderne Atmosphäre gewesen sein. Tatsächlich, da die größten Regentropfen sind heute selten, ist es wahrscheinlich, dass das Team nicht finden die größeren alten Eindrücke, was bedeutet, dass die Atmosphäre war wahrscheinlich nur ein wenig dichter als die aktuelle, sagt Som.

Die Ergebnisse schließen auch sehr hohe Temperaturen in den Ozeanen und hohen Kohlendioxidspiegeln aus, so Som, so dass mit einer Atmosphäre nicht viel dichter als die heutige, aber eine viel kältere Sonne, die Erwärmung der Urwelt durch eine Ansammlung von Treibhausgasen verursacht haben muss.

Die junge Erde hatte ein reichhaltiges Mikrobenleben, so daß sie wissen konnte, daß eine ganz andere Atmosphäre das Leben unterstützen könnte, um Wissenschaftlern zu helfen, die auf anderen Planeten nach Leben suchen, fügt Som hinzu.

Bradley Opdyke, Paläoklimatologe an der Australischen Nationaluniversität in Canberra, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, dass die Idee, Fußabdrücke von versteinerten Tropfen zu benutzen, "lustig und neu" war, aber plausibel. "Die Idee und Physik, die dem Artikel zugrunde liegen, sind ziemlich solide," sagt er.

----------------------------------------

Weitere Informationen:

Ursprüngliche Quelle (Kosmos)

La escasez de agua, la necesidad de reducir vertidos y el coste energético de los tratamientos están impulsando nuevas soluciones de gestión hídrica para la industria manufacturera. En este contexto, el Instituto de Tecnología Cerámica (ITC-AICE) lidera INNO4H2O, un proyecto que conecta investigación, digitalización y economía circular para ofrecer nuevas herramientas de optimización a las instalaciones productivas. La iniciativa cuenta...

La aplicación de inteligencia artificial a la observación del territorio abre nuevas posibilidades para localizar las áreas cortafuegos, conocer su continuidad y revisar sus necesidades de mantenimiento. Estas técnicas fueron el eje del Café Forestal celebrado el 29 de octubre por el Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos Forestales y Graduados en Ingeniería Forestal y del Medio Natural y su Asociación,...

La Escuela de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad de Zaragoza ha anunciado una jornada para presentar el nuevo Máster Universitario en Ingeniería de Diseño de Producto. La convocatoria pone el foco en la evolución de una especialidad en la que confluyen conocimientos técnicos, creatividad, desarrollo industrial y necesidades de usuarios y empresas. El acto está programado para el viernes...

El Colegio Oficial de Ingeniería Industrial de las Illes Balears ha respaldado la candidatura del ingeniero Marc Marí Roig a los Premios Nacionales de Industria «Bien hecho en España» 2027 por el proyecto «Área Logística Sumidero de Emisiones de CO₂ en Eivissa». La propuesta plantea valorizar restos forestales y agrícolas mediante una instalación industrial capaz de producir biochar, un material...

El Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Aragón y La Rioja (COIIAR) acogió en su sede de Zaragoza la conferencia «Soberanía tecnológica y dependencia externa: impacto de la tecnología, la industria, la cadena de suministro y la financiación en el “alistamiento” de la defensa europea», impartida por el vicealmirante del Cuerpo de Ingenieros de la Armada y doctor ingeniero de...