Od lat 50-tych naukowcy uważali, że - w miarę jak Ziemia stawała się ciałem stałym, wyłaniając się z pradawnych chmur pyłów i gazów, które uformowały także słońce i inne planety - niektóre z tych gazów zostały uwięzione w płaszczu Ziemi. Potem przez setki milionów lat, erupcje wulkaniczne pozwoliły wydostać się im na powierzchnię. Mieszanka gazów - łącznie z tlenem i innymi molekułami dostarczonymi przez tworzące się formy życia - stworzyły atmosferę, którą mamy obecnie. Było to wytłumaczenie rozsądne do czasu aż badacze zaczęli gromadzić próbki ze studni głębinowych Nowego Meksyku. Wyniki ich badań były zaskakujące.

Pierwotnym powodem podjęcia badań było dotarcie do nieskażonych gazów wulkanicznych uwięzionych pod powierzchnią Ziemi przez miliony lat. Te bańki gazowe nie były skażone gazami współczesnej atmosfery. Badacze analizowali proporcje izotopów i porównywali obfitość różnych form gazów w tym elementów kryptonu i ksenonu.

Proporcje izotopów kryptonu i ksenonu w próbkach gazów dostarczyły zaskakujących wyników. Nie pasowały one do proporcji odnalezionych w podstawowych chmurach, które tworzyły system słoneczny. Proporcje te przetrwały do czasów dzisiejszych w wietrze słonecznym i zostały wykryte przez satelity. Pasowały za to do proporcji zawierających powszechne rodzaje meteorów.

Na tej podstawie zespół badaczy doszedł do wniosku, że część ziemskiej atmosfery musiała pojawić się po całkowitym uformowaniu planety. Prawdopodobnie komety, uderzając w planetę, powodowały, że parował zgromadzony na nich lód, pozostawiając parę wodną wraz ze śladami kryptonu i ksenonu oraz innych elementów znajdujących się w atmosferze.

"To było nieoczekiwane odkrycie. Pierwsze gazy zostały przyciągnięte przez Ziemię i uwięzione w jej wnętrzu, nie mogąc dołączyć do gazów w obecnej atmosferze. Oznacza to, że atmosfera pojawiła się dużo później niż dotychczas sądzono" - powiedział geochemik izotopów i współautor pracy Christopher Ballentine z Uniwersytetu w Manchester w Wielkiej Brytanii.

W celu potwierdzenia, że komety wniosły swój wkład w budowę ziemskiej atmosfery, naukowcy muszą przeanalizować proporcje kryptonu i ksenonu z próbek komet - dodaje geochemik i główny autor pracy Greg Holland z Uniwersytetu w Manchester.

Fizyk z Uniwersytetu Minnesota Bob Pepin uważa, że dane o kryptonie i ksenonie zgromadzone przez brytyjskich naukowców są "doskonałe". "Ich jakość jest niespotykana dotychczas" - powiedział. Zwraca jednak uwagę, że kiedy wczesna Ziemia była dotykana kataklizmami, które przyczyniły się do powstania księżyca, podstawowe gazy w płaszczu Ziemi mogły być całkowicie uwolnione do atmosfery, nie pozostawiając za sobą dowodów, że kiedykolwiek tam istniały. KRF

PAP - Nauka w Polsce

kap