Bruce Fegley memeriksa meteorit. Kredit gambar: WUSTL Klik untuk membesarkan
Dengan menggunakan meteorit primitif yang disebut chondrit sebagai modelnya, para saintis bumi dan planet di Washington University di St. Louis telah melakukan perhitungan yang luar biasa dan menunjukkan bahawa atmosfera Bumi awal adalah pengurangan, sesak penuh metana, amonia, hidrogen dan wap air.
Dalam membuat penemuan ini Bruce Fegley, Ph.D., profesor sains bumi dan planet dalam Seni & Sains Universiti Washington, dan Laura Schaefer, pembantu makmal, menghidupkan kembali salah satu teori yang paling terkenal dan kontroversial mengenai asal usul kehidupan, 1953 Miller Eksperimen Urey, yang menghasilkan sebatian organik yang diperlukan untuk mengembangkan organisma.
Chondrites adalah sampel bahan yang relatif tidak berubah dari nebula suria, Menurut Fegley, yang mengetuai Makmal Kimia Planetary Universiti, saintis telah lama mempercayai mereka sebagai blok bangunan planet-planet. Namun, tidak ada yang menentukan suasana seperti apa yang akan dihasilkan oleh planet chondritic primitif.
"Kami menganggap bahawa planet-planet terbentuk dari bahan chondritic, dan kami membelah planet ini menjadi lapisan, dan kami menggunakan komposisi campuran meteorit untuk menghitung gas yang akan berevolusi dari setiap lapisan tersebut," kata Schaefer. "Kami mendapati suasana yang sangat berkurang bagi kebanyakan campuran meteorit, jadi ada banyak metana dan ammonia."
Dalam suasana pengurangan, hidrogen hadir tetapi oksigen tidak ada. Agar eksperimen Miller-Urey dapat berfungsi, suasana pengurangan adalah suatu keharusan. Suasana pengoksidaan menjadikan penghasilan sebatian organik mustahil. Namun, kontinjen utama ahli geologi percaya bahawa atmosfera yang kaya dengan hidrogen, kaya karbon dioksida wujud kerana mereka menggunakan gas gunung berapi moden sebagai model untuk atmosfera awal. Gas gunung berapi kaya dengan air, karbon dioksida, dan sulfur dioksida tetapi tidak mengandungi ammonia atau metana.
"Ahli geologi mempertikaikan senario Miller-Urey, tetapi yang tampaknya mereka lupakan adalah bahawa ketika anda mengumpulkan Bumi dari chondrit, anda akan mengalami gas yang sedikit berbeza daripada memanaskan semua bahan yang telah berkumpul untuk membentuk Bumi. Pengiraan kami memberikan penjelasan semula jadi untuk mendapatkan suasana pengurangan ini, ”kata Fegley.
Schaefer menyampaikan penemuan itu pada pertemuan tahunan Bahagian Sains Planetari Persatuan Astronomi Amerika, yang diadakan pada 4-9 September di Cambridge, England.
Schaefer dan Fegley melihat berbagai jenis chondrit yang dipercayai oleh para saintis bumi dan planet ini berperanan dalam membuat Bumi. Mereka menggunakan kod komputer yang canggih untuk keseimbangan kimia untuk mengetahui apa yang berlaku apabila mineral di meteorit dipanaskan dan bertindak balas antara satu sama lain. Contohnya, apabila kalsium karbonat dipanaskan dan terurai, ia membentuk gas karbon dioksida.
"Sebatian yang berlainan di Bumi chondritic terurai ketika mereka dipanaskan, dan mereka mengeluarkan gas yang membentuk atmosfera Bumi yang paling awal," kata Fegley.
Eksperimen Miller-Urey menampilkan sebuah alat di mana diletakkan atmosfera gas pengurangan yang diduga ada di Bumi awal. Campuran dipanaskan dan diberi muatan elektrik dan molekul organik sederhana terbentuk. Walaupun percubaan telah diperdebatkan sejak awal, tidak ada yang melakukan perhitungan untuk meramalkan atmosfera Bumi awal.
"Saya rasa pengiraan ini belum pernah dilakukan sebelumnya kerana sangat sukar; kami menggunakan kod khas "kata Fegley, yang bekerja dengan Schaefer mengenai pengeluaran Io, bulan terbesar Musytari dan badan paling gunung berapi dalam sistem suria, berfungsi sebagai inspirasi untuk kerja atmosfera Bumi awal yang sekarang.
Sumber Asal: Siaran Berita WUSTL
