۲۴ دسامبر ۲۰۲۵، Mrigakshi Dixit -تصویر میکروسکوپی از سیالات درگیر در بلورهای هالیت ۱.۴ میلیارد ساله، که هوا و آب نمک باستانی را حفظ میکنند. منبع Justin Park/RPI
بیش از یک میلیارد سال پیش، یک دریاچهی نیمهگرمسیری کمعمق در جایی که اکنون کانادا است، به آرامی زیر نور ملایم خورشید ناپدید شد. این دریاچه، گورستانی از نمک، بلورهای هالیت، را به جا گذاشت.درون آن بلورهای ناهموار، زمان متوقف شد.
قطرات ریز آب و حبابهای میکروسکوپی گاز در «سیالات درگیر» به دام افتاده بودند و سابقهای بینقص از جو زمین را به مدت ۱.۴ میلیارد سال مهر و موم کردند.اکنون، تیمی از موسسه پلیتکنیک رنسلر (RPI) در نیویورک این کپسولها را شکافته و باز کردهاند.
جاستین پارک، دانشجوی کارشناسی ارشد، گفت: «این یک حس باورنکردنی است که نمونهای از هوا را که یک میلیارد سال از دایناسورها قدیمیتر است، باز کنید.»
این تیم از طریق تجزیه و تحلیل گازها و مایعات حفظ شده در بلورهای هالیت باستانی انتاریو، سابقه مستقیم تاریخ جوی زمین را ۱.۴ میلیارد سال افزایش داد.
این زمانی بود که باکتریها و اولین جلبکهای قرمز نوظهور بر آن تسلط داشتند. دریاچههای نیمهگرمسیری باستانی در شمال انتاریو تبخیر شدند و حبابهای کوچک هوا را در بلورهای نمک به دام انداختند.این «سیالات درگیر» به عنوان کپسولهای زمان میکروسکوپی عمل کردند و سابقهای مستقیم از جو ماقبل تاریخ را در زیر لایههای رسوب به مدت ۱.۴ میلیارد سال مهر و موم کردند.
بررسی این کریستالها، نگاهی مستقیم به گازهایی که آب و هوای اولیه سیاره ما و ظهور نهایی حیات پیچیده را شکل دادهاند، فراهم کرده است.در حالی که دانشمندان مدتهاست دریافتهاند که کریستالهای نمک حاوی هوای باستانی هستند، وجود آب نمک مایع در این حفرهها، خوانش گازها را تحریف کرده است.گازهایی مانند اکسیژن و دی اکسید کربن در آب به طور متفاوتی نسبت به هوا حل میشوند و واکنش نشان میدهند، که دستیابی به اندازهگیری جوی “خالص” را تقریباً غیرممکن میکند.
با این حال، محققان با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی سفارشی، با موفقیت این فعل و انفعالات شیمیایی را اصلاح کردند و تجزیه و تحلیل مستقیم و دقیق جو مزوپروتروزوئیک را امکانپذیر ساختند.
پروفسور مورگان شالر گفت: “اندازهگیریهای دی اکسید کربنی که جاستین به دست آورد، قبلاً هرگز انجام نشده است. ما هرگز نتوانستهایم با این درجه از دقت به این دوره از تاریخ زمین نگاه کنیم. اینها نمونههای واقعی از هوای باستانی هستند.”
دوران مزوپروتروزوئیک (تقریباً ۱.۸ تا ۰.۸ میلیارد سال پیش) به دلیل پایداری محیطی و تکاملی درک شده، اغلب “میلیارد خستهکننده” نامیده میشود.با این حال، این یافتهها نشان میدهد که این دوران ممکن است پویاتر از آن چیزی بوده باشد که قبلاً تصور میشد، و احتمالاً شامل «رویدادهای اکسیژنرسانی گذرا» بوده است.
این دادهها سطح اکسیژن را در ۳.۷ درصد از غلظت امروزی نشان دادند. از لحاظ تئوری، این مقدار به اندازهای بالا است که بتواند از حیوانات چند سلولی پیچیده – موجوداتی که در واقع تا ۸۰۰ میلیون سال دیگر ظاهر نخواهند شد – پشتیبانی کند.علاوه بر این، سطح دی اکسید کربن ده برابر بیشتر از امروز بود و یک اثر گلخانهای ایجاد میکرد که با وجود خورشید کمنورتر و جوانتر، سیاره را گرم میکرد.
پارک گفت: «این ممکن است نشاندهنده یک رویداد اکسیژنرسانی کوتاه و گذرا در این دوره طولانی باشد که زمینشناسان به شوخی آن را «میلیارد خستهکننده» مینامند.»
پارک گفت: «علیرغم نامش، داشتن دادههای مشاهدهای مستقیم از این دوره فوقالعاده مهم است زیرا به ما کمک میکند تا درک بهتری از چگونگی پیدایش حیات پیچیده در سیاره و چگونگی تبدیل جو ما به آنچه امروز است، داشته باشیم.»
کشف سطح بالای دی اکسید کربن توسط این تیم توضیح میدهد که چرا آب و هوای آن دوره معتدل و بدون یخ باقی مانده است. علاوه بر این، محققان سطح بالای اکسیژن را به ظهور جلبکهای قرمز مرتبط میدانند.
یافتههای آنها در ۲۲ دسامبر در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.
