Ερευνητές προσπαθούν να προσδιορίσουν την πηγή του αζώτου στην ατμόσφαιρα!

Το άζωτο αποτελεί περίπου το 78% του αέρα που αναπνέουμε. Αλλά οι επιστήμονες δεν έχουν καταλάβει πλήρως πώς βρέθηκε σε τέτοια ποσότητα στην ατμόσφαιρα της Γης αλλά και των άλλων πλανητών.

Μαζί με τον άνθρακα, το υδρογόνο και το θείο, το άζωτο είναι απαραίτητο για τη ζωή.  Ομως το άζωτο είναι ένα πτητικό στοιχείο, που σημαίνει ότι μετατρέπεται από υγρό σε αέριο σε χαμηλή θερμοκρασία. Λόγω των εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών που υπήρχαν όταν σχηματίστηκαν οι πλανήτες, το άζωτο θα έπρεπε να είχε χαθεί κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας.

Νέα έρευνα από επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια (UCLA) μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση του ζητήματος, διερευνώντας εάν η ατμόσφαιρά μας σχηματίσθηκε από αέρια που προήλθαν από το εσωτερικό της Γης - μέσω γεγονότων όπως ηφαιστειακές εκρήξεις, για παράδειγμα - ή αναπτύχθηκε αργότερα, ίσως λόγω σύγκρουσης κομητών με τη Γη αμέσως μετά τον σχηματισμό της.

Η μελέτη, από τον Edward Young, καθηγητή πλανητικών και διαστημικών επιστημών και τον Jabrane Labidi, μεταδιδακτορικό συνεργάτη του UCLA, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature. Η εργασία τους παρέχει ένα ισχυρό επιχείρημα για το δεύτερο σενάριο.

«Εάν το άζωτο προήλθε κυρίως από συγκρούσεις μετά την δημιουργία της Γης, τότε το άζωτο βαθιά μέσα της θα πρέπει να έχει προέλθει κυρίως από την ατμόσφαιρα, αφού παρασύρθηκε από γεωλογικές και γεωχημικές διεργασίες όπως την διάβρωση των πετρωμάτων», δήλωσε ο Young.

Οι δύο επιστήμονες προχώρησαν σε μια ευρεία δειγματοληψία ηφαιστειακών αερίων. Συνέκριναν την σύνθεση των μορίων αζώτου που προήλθαν βαθιά μέσα από την Γη με άζωτο από θρυμματισμένα δείγματα ωκεάνιου πυθμένα που δεν ήρθε ποτέ σε επαφή με την ατμόσφαιρα. «Ανακαλύψαμε ότι το άζωτο που προέρχεται από τις ηφαιστειακές εκρήξεις αποτελείται στην πραγματικότητα από μόρια αζώτου προερχόμενα από την ατμόσφαιρα», δήλωσε ο Labidi, «Βασικά, ο αέρας τροφοδοτεί τα ηφαιστειακά αέρια».

Πριν από τη μελέτη, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να διακρίνουν πόσο άζωτο των  ηφαιστειακών εκπομπών προερχόταν από την ατμόσφαιρα και πόσο από τον μανδύα της Γης. Με μια ‘μαθηματική’ τεχνική που ανέπτυξαν οι δύο επιστήμονες μπόρεσαν να «απομακρύνουν» τον ατμοσφαιρικό αέρα από τα ηφαιστειακά αέρια και να προσδιορίσουν την πραγματική σύνθεσή τους βαθιά μέσα στο γήινο μανδύα. Αυτό τους οδήγησε στο συμπέρασμα ότι το άζωτο του μανδύα πιθανότατα υπήρχε εκεί από την αρχή του πλανήτη μας. Αυτό σημαίνει ότι εξέρχεται σταδιακά και σε μικρές ποσότητες στην ατμόσφαιρα, κάτι το οποίο δεν δικαιολογεί την τεράστια αναλογία του σε αυτήν.

Η προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και ως τρόπος παρακολούθησης της δραστηριότητας των ηφαιστείων. Επειδή η σύνθεση των αερίων που προέρχονται από τα ηφαίστεια αλλάζει πριν από τις εκρήξεις, η ανάλυση του μίγματος αζώτου από τον μανδύα και τον αέρα θα μπορούσε μια μέρα να βοηθήσει στον προσδιορισμό του πότε πρόκειται να συμβεί μία έκρηξη. Επιπλέον, η απάντηση σε ερωτήσεις σχετικά με το πώς λειτουργεί ο πλανήτης μας και σχετικά με τις πηγές των στοιχείων που υποστηρίζουν τη ζωή δίνει στους επιστήμονες καλύτερη κατανόηση των συνθηκών που δημιουργούν κατοικήσιμους πλανήτες.

ΠΗΓΗ: https://phys.org

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Credit: fdecomite. (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Μικρο - μετεωρίτες υποδεικνύουν υψηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην πρώιμη Γη!